بررسی مسائل بهینه سازی ترکیبی با استفاده از الگوریتم های کوانتومی
عنوان اصلي به زبان ديگر
Investigation of combinatorial optimization problems By using quantum algorithms
نام نخستين پديدآور
/رضا محمدی آقدرق
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: فیزیک
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۳۹۹
نام توليد کننده
، راشدی
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۱۵۱ص
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی - الکترونیکی
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
کارشناسی ارشد
نظم درجات
فیزیک، گرایش نجوم واختر فیزیک
زمان اعطا مدرک
۱۳۹۹/۰۶/۱۶
کسي که مدرک را اعطا کرده
تبریز
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
بهینه سازی نقش مهمی در حوزه های مختلف علوم ریاضیات کاربردی و مباحث اقتصادی دارد .در حالت عمومی بهینه سازی به دو دسته ی مقید و غیر مقید تقسیم بندی می شود .زیر شاخه ای از بهینه سازی که در آن با متغیرهای گسسته تابع هدف مسائل بهینه سازی را کمینه یا بیشینه می کنند، به عنوان مسائل بهینه سازی ترکیبی شناخته می شود .اغلب مسائل بهینه سازی ترکیبی در دستهصی غیر چندجمله ای حل ناپذیر و خیلی سخت حل پذیر می باشند، و در حالت کلی یافتن پاسخ بهینه برای چنین مسائلی کار بسیار دشواری است .به طوریکه هنوز هیچ الگوریتم قطعی و دقیقی شناخته نشده است که در بهترین حالت و در زمان چند جمله ای حل های بهینه برای این مسائل ارائه دهد .به همین جهت برای یافتن جوابصهای بهینهصی مسائل بهینه سازی ترکیبی الگوریتم-های تقریبی مطرح شد .الگوریتم های تقریبی پاسخ مسائل بهینه سازی ترکیبی را به صورت تقریبی و نزدیک به مقدار دقیق پیدا می کنند .اما هیچ تضمینی در یافتن جواب های دقیق مسائل در اختیار قرار نمی دهند .پیاده سازی الگوریتم های کلاسیکی برای یافتن پاسخ مسائل بهینه سازی ترکیبی نیازمند زمان اجرای بسیار طولانی و فضای محاسباتی زیاد است .از این رو الگوریتم بهینه سازی تقریب کوانتومی (QAOA)مطرح شد .یکی از این الگوریتم های کوانتومی که برای یافتن پاسخ مسئلهصی برش بیشینه بکار می رود، الگوریتم بهینه سازی تقریب کوانتومی است .مسئله ی برش بیشینه در گراف یکی از مسائل بهینه سازی ترکیبی خیلی سخت حلصپذیر می باشد .در الگوریتم کوانتومی QAOA تابع هدف مسئلهصی برش بیشینه به یک هامیلتونی مدل آیزینگ نگاشت داده می شود سپس ویژه مقدار بیشینه هامیلتونی که متناطر با جوابصهای بهینه است بدست می آید .ما در این پایاننامه با به کارگیری الگوریتم کوانتومیصص QAOAپاسخ مسئلهصی برش بیشینه را برای گراف های دومنتظم و سه منتظم بدون جهت و بدون وزن بررسی کرده ایم .همچنین با استفاده از این الگوریتم کوانتومی حالت پایه و چندین حالت برانگیختهصی مدل آیزینگ یک بعدی کوانتومی را بدست آوردیم .نیز حالت درهمتنیدهصی GHZ را بدست آوردیم .و در نهایت با به کارگیری محاسبات کوانتومی NMR ، الگوریتم بهینهص سازی تقریب کوانتومی را شبیه سازی کردیم
متن يادداشت
Optimization plays an important role in different areas of applied mathematics and economics science.In general, the optimization divided into two bound and non-bound categories Combiniatorial optimization problems are sub-branch of optimization where the objective function minimize or maximize with discrete variables. Most Combiniatorial optimization problems categories in non-polynomial time NP-hard and NP-complete, and it is very difficult to find the optimal solution for such problems generally. Up to now, the exact algorithm hasnt been identified to provide optimal solutions in polynomials time to these problems.So, approximation algorithms were raised to find the optimal solution of hybrid optimization problems.The approximation algorithms find the approximation solution of the hybrid optimization problem close to the exact value. But there is no guarantee of finding exact solution. Implementing classical algorithms to find solutions of hybrid optimization problems requires a very long run time and a large computing space. Therefore, Quantum Approximation Algorithm was proposed. Quantum Approximation Optimization Algorithm (QAOA) is one of these quantum approximation algorithms used to find the solution of the maximum cut problem. Maximum cut in graph is one of NP-hard in hybrid optimization problems. In QAOA The objective function mapped to a Hamiltonian of Ising model, then eigenvalues of Hamiltonian calculate that corresponds to optimal solutions. In this thesis we employ QAOA to obtain solution of the maximum cut problem for Twoand Three-regular graph without direction and weight.We employed this quantum algorithm to findground state and excited states of one-dimensional quantum Ising model. Also we obtained entanglement states GHZ with using QAOA. Finally, we simulated the quantum approximation optimization algorithm, by using NMR quantum computing
عنوان اصلی به زبان دیگر
عنوان اصلي به زبان ديگر
Investigation of combinatorial optimization problems By using quantum algorithms
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )