Akademik arama
Arama sonuçları
“kuantum” için 12 doğrulanmış makale incelemesi bulundu.
Mühendislik ve Teknoloji · Bilgisayar ve Elektrik Mühendisliği
Dört Boyutlu Kaos Tabanlı Kuantum Görüntü Şifreleme Algoritması
Kuantum görüntü işleme, kuantum hesaplama teknolojilerinin gelişmesiyle gürültülü orta ölçekli kuantum (NISQ) cihazlarında uygulanabilirliği artan kritik bir alandır. Kuantum görüntü şifreleme, bu alanda veri güvenliğini sağlamak için hayati öneme sahiptir. Klasik şifreleme algoritmalarının kuantum sistemlerine taşınmasında ortaya çıkan periyodiklik, küçük anahtar uzayı ve istatistiksel analizlere karşı hassasiyet gibi zafiyetler, düşük karmaşıklıklı ve yüksek güvenlikli şifreleme operatörlerinin geliştirilmesini gerektirmektedir.
Mühendislik ve Teknoloji · Bilgisayar ve Elektrik Mühendisliği
Yeniden Yapılandırılabilir Atom Dizilimlerine Dayalı Mantıksal Kuantum İşlemcisi
Kuantum hesaplama sistemlerinde faydalı ve geniş ölçekli algoritmaların yürütülebilmesi, fiziksel donanımların sunabileceği hata oranlarının çok altında kapı hata seviyelerini zorunlu kılmaktadır. Geleneksel fiziksel kübit mimarilerinde her kübit için birden fazla harici kontrol hattı gerekmesi, hataya dayanıklı kuantum hesaplamadaki mantıksal kodlama ölçeklenebilirliğini kısıtlamaktadır. Yeniden yapılandırılabilir tarafsız atom dizilimleri ise esnek dinamik bağlantısallık ve yüksek kapı sadakati sunarak mantıksal düzeyde paralelleştirilmiş kuantum işlemci mimarilerinin geliştirilmesine olanak tanımaktadır.
Mühendislik ve Teknoloji · Bilgisayar ve Elektrik Mühendisliği
Varyasyonel Kuantum Özdeğer Çözücü: Yöntemler ve En İyi Uygulamalar Derlemesi
Kuantum kimyası ve yoğun madde fiziğinde çok elektronlu sistemlerin taban durumu enerjilerini ve elektronik yapı özelliklerini hesaplamak temel bir zorluk teşkil etmektedir. Klasik bilgisayar mimarileri, sistem boyutu büyüdükçe üssel olarak genişleyen elektron dalga fonksiyonlarını tam olarak modelleme konusunda hesaplama sınırlarıyla karşılaşmaktadır. Gürültülü Orta Ölçekli Kuantum (NISQ) çağında, sınırlı kübit sayısı ve gürültüye duyarlılık altında çalışan hibrit kuantum-klasik algoritmalar öne çıkmıştır. Varyasyonel Kuantum Özdeğer Çözücü (VQE), kuantum donanımlarının gürültü toleransı ile klasik iyileştiricilerin esnekliğini birleştirerek polinom zamanda çözümler sunmayı vaat etmekte, ancak literatürdeki yöntem çeşitliliği ve ölçeklenme kısıtları bütüncül bir değerlendirme gerektirmektedir.
Mühendislik ve Teknoloji · Bilgisayar ve Elektrik Mühendisliği
Mikro Uydu Tabanlı Gerçek Zamanlı Kuantum Anahtar Dağıtımı Teknolojisi ve Saha Uygulamaları
Küresel ölçekte güvenli kuantum ağlarının kurulması, kuantum fiziği ilkelerine dayanan kuantum anahtar dağıtımı sistemlerinin uydu takımyıldızları aracılığıyla yaygınlaştırılmasını gerektirmektedir. Geleneksel kuantum uyduları ve optik yer istasyonları tonlarca ağırlığa ve devasa boyutlara sahip olduğundan, büyük ölçekli ve alçak maliyetli takımyıldız ağlarının kurulması pratik sınırlılıklarla karşılaşmaktadır. Mikro uydular ve taşınabilir yer istasyonları kullanarak hafif, yüksek hassasiyetli ve gerçek zamanlı kuantum anahtar dağıtımı gerçekleştirmek, küresel kuantum interneti altyapısının ticari ve askeri ölçekte yaygınlaşması için kritik bir teknolojik eşiği temsil etmektedir.
Mühendislik ve Teknoloji · Bilgisayar ve Elektrik Mühendisliği
Az Sayıda Eğitim Verisinden Kuantum Makine Öğrenmesinde Genelleştirme Performansının Kuramsal ve Sayısal Analizi
Kuantum makine öğrenmesi (QML), kuantum verilerinin ve klasik verilerin yüksek boyutlu Hilbert uzaylarında işlenmesi amacıyla parametrelendirilmiş kuantum devrelerinin varyasyonel olarak eğitilmesini temel alan hızla gelişen bir alandır. Klasik makine öğrenmesinde modellerin görmediği veriler üzerindeki tahmin başarısı olan genelleştirme kapasitesi, örneklem karmaşıklığı ve model karmaşıklığı kısıtları çerçevesinde kuramsal sınırlarla açıklanmaktadır. Kuantum devrelerinde ise üstel büyüklükteki durum uzayları nedeniyle başarılı bir genelleştirme için üstel miktarda eğitim verisine ihtiyaç duyulacağı yönündeki endişeler, alanın temel teorik ve pratik engelini oluşturmaktadır. Bu çalışma, kuantum devrelerinin kapı sayısı ve mimari yapısıyla sınırlı veri miktarı arasındaki matematiksel ilişkiyi çözümleyerek alanın bu temel tartışmasına doğrudan yanıt vermektedir.
Doğa Bilimleri · Fizik, Kimya ve Yaşam Bilimleri
Kuantum Bilgisayarı Simülasyon Yazılım Paketlerinin Karşılaştırmalı Değerlendirmesi: Durum Vektörü Simülatörleri
Kuantum hesaplama teknolojilerindeki hızlı ilerlemeler, hem algoritma tasarımını hem de kuantum donanımlarından elde edilen sonuçların doğrulanmasını sağlayan etkin simülatörlere olan ihtiyacı artırmaktadır. Ancak durum vektörlerinin simülasyonu, kubit sayısı arttıkça üstel olarak büyüyen bir veri ve bellek darboğazıyla karşı karşıyadır. Literatürde son yıllarda çok sayıda simülasyon yazılımı geliştirilmiş olsa da, bu araçların yüksek başarımlı hesaplama (HPC) sistemlerindeki performans sınırlarını standart bir şekilde karşılaştıran sistematik çalışmalar eksiktir.
Mühendislik ve Teknoloji · Bilgisayar ve Elektrik Mühendisliği
Modern Hesaplama Sistemlerinin Evrimi, Sınıflandırılması ve Gelecek Yönelimleri: Bütüncül Bir İnceleme ve Vizyon
Son altmış yılda bilgisayar sistemleri alanında yaşanan teknolojik gelişmeler, merkezi ana bilgisayarlardan kişisel bilgisayarlara, bulut bilişimden sis, uç ve sunucusuz hesaplama mimarilerine uzanan köklü bir dönüşüm süreci yaratmıştır. Veri hacmindeki eş benzeri görülmemiş artış, gecikmeye duyarlı uygulamaların yaygınlaşması ve yapay zeka ile kuantum hesaplama gibi yenilikçi paradigmaların sisteme entegrasyonu, hesaplama sistemlerinin performans, ölçeklenebilirlik ve enerji verimliliği odaklı yeniden yapılandırılmasını zorunlu kılmaktadır. Mevcut alan yazınında farklı alt hesaplama modellerine odaklanan çalışmalar bulunsa da, bu mimarilerin tarihsel gelişim dinamiklerini, hiyerarşik taksonomisini ve geleceğe yönelik araştırma gündemini bir arada ele alan bütüncül çalışmalara ihtiyaç duyulmaktadır.
Doğa Bilimleri · Fizik, Kimya ve Yaşam Bilimleri
Tensör Şebekesi Hesaplamaları için ITensor Yazılım Kütüphanesi
Yüksek boyutlu kuantum çok-parçacıklı fizik simülasyonlarında ve istatistiksel mekanik modellerinde karşılaşılan en büyük sayısal zorluk, tensör indekslerinin sayısıyla birlikte hesaplama karmaşıklığının ve bellek gereksinimlerinin üstel olarak artmasıdır. Tensör ağları, bu yüksek boyutlu tensörleri daha düşük boyutlu bileşenlerin daraltılmış çarpımları şeklinde temsil ederek karmaşıklığı doğrusal düzeye indirger. Ancak geleneksel tensör kütüphanelerinde indekslerin sırasının ve eşleşmelerinin programcı tarafından manuel olarak takip edilmesi, hatalara yol açan ve verimliliği düşüren ciddi bir problemdir. Makale, bu soruna tensör diyagramı soyutlamasını temel alan akıllı bir yazılımsal çözüm sunmaktadır.
Mühendislik ve Teknoloji · Bilgisayar ve Elektrik Mühendisliği
Yapay Zeka ile Siber Güvenlik ve Gizliliğin İlerletilmesi: Güncel Eğilimler ve Gelecek Araştırma Yönelimleri
Dijitalleşmenin hızlanmasıyla birlikte siber tehditlerin karmaşıklığı artmış, geleneksel statik ve kural tabanlı güvenlik sistemleri yetersiz kalmaya başlamıştır. Yapay zeka ve makine öğrenimi teknolojileri; sızma tespiti, zararlı yazılım sınıflandırma ve gizlilik koruma gibi alanlarda öngörücü analitik ve otonom karar alma yetenekleriyle öne çıkmaktadır. Bununla birlikte, yapay zekanın siber güvenlik ve gizlilik alanlarındaki kullanımını 20 yıllık geniş bir literatür ölçeğinde bütüncül olarak sentezleyen ve gelecekteki araştırma yönelimlerini haritalandıran sistematik çalışmalara ihtiyaç duyulmaktadır.
Mühendislik ve Teknoloji · Bilgisayar ve Elektrik Mühendisliği
Moleküler Dinamik Simülasyonlarında Çizge Sınır Ağı Atomlar Arası Potansiyelleri İçin Ölçeklenebilir Paralel Algoritma
Moleküler dinamik simülasyonlarında yoğunluk fonksiyonu teorisi gibi kuantum mekaniksel yöntemlerin O(N^3) ölçekleme kısıtı, büyük sistemlerin incelenmesini engellemektedir. Çizge sınır ağı atomlar arası potansiyelleri (GNN-IP) yüksek veri verimliliği ve doğruluk sunsa da çoklu mesaj iletim katmanları nedeniyle uzaysal ayrıştırma paralelleştirmesinde büyük iletişim yükü oluşturmaktadır. Bu çalışma, GNN-IP modellerinin paralel ölçeklenebilirliğini çözmeyi hedefleyen temel bir araştırmadır.
Doğa Bilimleri · Fizik, Kimya ve Yaşam Bilimleri
Geleneksel Ferromanyetizma ve Antiferromanyetizmanın Ötesinde: Relativistik Olmayan Spin ve Kristal Rotasyon Simetrisi Taşıyan Bir Faz
Modern manyetizma ve kuantum maddesi araştırmaları, 1950'li yıllardan bu yana spin ve gerçek uzayı birleştiren manyetik simetri grupları tarafından yönlendirilmiştir. Ancak bu geleneksel sınıflandırma, collinear antiferromanyetlerdeki relativistik olmayan alışılmadık spin fiziğini, genellikle zayıf olan relativistik spin-yörünge etkileşimi fenomenlerinden ayırt edememektedir. Bu makale, spin ve kristal uzaylarını birbirinden ayıran spin grubu simetrilerinin, relativistik olmayan mıknatısları ferromanyetler, antiferromanyetler ve altermanyetler olarak adlandırılan üçüncü bir temel faz şeklinde üç kategoriye ayırdığını ileri sürerek alanın temel tartışmalarına yeni bir yön vermektedir.
Doğa Bilimleri · Fizik, Kimya ve Yaşam Bilimleri
Lineer Olmayan Hartree Tipi Denklemler İçin Kararlı Dalgalar: Varlık ve Niteliksel Özellikler
Kuantum kimyasındaki Hartree-Fock teorisi ve polaron fiziğindeki pek çok fiziksel sistemin modellenmesinde ortaya çıkan Hartree ve Choquard tipi integro-diferansiyel denklemler, kısmi türevli diferansiyel denklemler alanında önemli bir yere sahiptir. Özellikle iki bileşenli çekici etkileşimlerin modellenmesinde kullanılan lineer olmayan Hartree tipi denklem sistemleri, kararlı dalga çözümlerinin varlığı ve bu çözümlerin niteliksel özelliklerinin çözümlenmesi bakımından matematiksel analizin güncel tartışma konuları arasındadır. Literatürde bu sistemlerin çözümlerinin varlığına yönelik kısıtlı bölgelerde çalışmalar bulunsa da, çözümlerin regülaritesi, radyal simetrisi ve sonsuzdaki asimptotik davranışı gibi temel geometrik ve analitik özellikler üzerinde henüz tam bir fikir birliği sağlanamamış ve kapsamlı analizler eksik kalmıştır.