dc.creator | Maron, Adriano Kurz | |
dc.date.accessioned | 2020-05-21T02:17:16Z | |
dc.date.available | 2020-05-21T02:17:16Z | |
dc.date.issued | 2013-08-22 | |
dc.identifier.citation | MARON, Adriano Kurz. Explorando as Possibilidades de Otimização da Simulação de Algoritmos Quânticos no VPE-qGM. 2013. 82 f. Dissertação (Mestrado) - { Programa de Pós-Graduação em Computação. Universidade Federal de Pelotas, Pelotas. | pt_BR |
dc.identifier.uri | http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/5479 | |
dc.description.abstract | The simulation of quantum algorithms using classical computers consists in a methodology for the study, development and validation that aims to complement the theoretical approach applied in the initial stages of the creation of the aforementioned algorithms. However, such simulation is characterized by a high processing and storage costs, often requiring large scale computational resources. In order to provide novel solutions for a more e cient simulation, this work proposes a development methodology de ned by two main steps: (i) the rst comprehends the theoretical studies and
sequential implementation of the abstractions corresponding to the Quantum Processes and Quantum Partial Processes de ned in the qGM model, focusing on the reduction of the memory consumption regarding multidimensional quantum transformations; (ii) the second considers the parallel implementation of such abstractions allowing its execution the massive parallel architecture of the GPUs. The results obtained by this work embrace the sequential simulation of controlled transformations up to 24 qubits. In the parallel simulation approach, Hadamard gates up to 20 qubits were simulated with a speedup of 185 over a 8-core distributed simulation, being a signi cant performance improvement in the VPE-qGM environment when comparing with its previous limitations. This work establishes the directions for the next steps of the development of the simulation library of the environment, allowing the extension of the parallel simulation capabilities for controlled quantum gates and measurement operations. | pt_BR |
dc.language | por | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal de Pelotas | pt_BR |
dc.rights | OpenAccess | pt_BR |
dc.subject | Computação | pt_BR |
dc.subject | Simulação quântica paralela | pt_BR |
dc.subject | Programação em GPU | pt_BR |
dc.subject | Processos quânticos | pt_BR |
dc.subject | Parallel quantum simulation | pt_BR |
dc.subject | VPE-qGM environment | pt_BR |
dc.subject | GPU programming | pt_BR |
dc.subject | Quantum process | pt_BR |
dc.title | Explorando as Possibilidades de Otimização da Simulação de Algoritmos Quânticos no VPE-qGM | pt_BR |
dc.title.alternative | Exploring the Optimization Possibilities for the Simulation of Quantum Algorithms in the VPE-qGM | pt_BR |
dc.type | masterThesis | pt_BR |
dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/8540449917276105 | pt_BR |
dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/3283691152621834 | pt_BR |
dc.contributor.advisor-co1 | Pilla, Maurício Lima | |
dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/5401660213198750 | pt_BR |
dc.description.resumo | A simulação de algoritmos quânticos a partir de computadores clássicos consiste em uma metodologia de estudo, desenvolvimento e validação que busca complementar a abordagem te orica aplicada nos estágios iniciais de construção dos algoritmos em questão. Entretanto, tal simulação é caracterizada por um elevado custo de processamento e armazenamento, exigindo recursos computacionais em larga escala. Visando a obtenção de soluções para uma simulação mais e ciente, este trabalho propõe uma metodologia de desenvolvimento caracterizada por duas etapas principais: (i) estudo teórico e implementação sequencial das abstrações de Processos Quânticos e Processos Quânticos Parciais
de finidos no modelo qGM, visando a redução no consumo de memória associado à transformações quânticas multidimensionais; (ii) implementação paralela dessas abstrações para correspondente execução sobre a arquitetura massivamente paralela das GPUs. Os resultados obtidos neste trabalho contemplam a simulação sequencial de transformações quânticas controladas de até 24 qubits. No âmbito da simulação paralela, transformações Hadamard de até 20 qubits foram simuladas com speedup de 185 sobre uma simulação distribuída com 8 cores, caracterizando uma excelente melhora de desempenho no ambiente VPE-qGM com relação a suas limitações anteriores. Este trabalho estabelece as diretrizes para o desenvolvimento de extensões da biblioteca de simulação do ambiente e das capacidades de simulação paralela para transformações quânticas controladas e operações de medida. | pt_BR |
dc.publisher.department | Centro de Desenvolvimento Tecnológico | pt_BR |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Computação | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFPel | pt_BR |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.contributor.advisor1 | Reiser, Renata Hax Sander | |