Quantum computing. Dirk Nuyens. dept. computerwetenschappen KULeuven.

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Maat: px
Weergave met pagina beginnen:

Download "Quantum computing. Dirk Nuyens. dept. computerwetenschappen KULeuven. [dirk.nuyens@cs.kuleuven.ac.be]"

Transcriptie

1 Quantum computing Dirk Nuyens dept. computerwetenschappen KULeuven qc-sim-intro.tex Quantum computing Dirk Nuyens 18/12/ :25 p.1

2 Mijn thesis plannen Proberen een zo goed mogelijk beeld te vormen van alles wat te maken heeft met quantum computing. Een degelijke simulator bouwen (bijna alle bestaande simulatoren zijn geschreven door fysici): dit lijkt niet zo moeilijk. Trachten om de quantum toestand van de machine zo optimaal mogelijk bij te houden: de meeste implementaties gebruiken sparse vectoren, sommige gebruiken bomen... Indien er keuze is tussen verschillende algoritmen: trachten het meest optimale te vinden. qc-sim-intro.tex Quantum computing Dirk Nuyens 18/12/ :25 p.2

3 deel I: Quantum computing spoedcursus qc-sim-intro.tex Quantum computing Dirk Nuyens 18/12/ :25 p.3

4 De ingrediënten van QC Gebruik van een quantum systeem als informatiedrager qubit. Wat magische eigenschappen van quantum mechanica. Gebruik van superpositie, entanglement en interferentie als voordeel op klassieke algoritmen. α 0 + β 1 superpositie entanglement interferentie Een snuifje genialiteit om de correcte toestand uit een berekende superpositie te halen. qc-sim-intro.tex Quantum computing Dirk Nuyens 18/12/ :25 p.4

5 Overzichtje Quantum Mechanics Measurement Observation Hilbert space Schrodinger eq Superposition/Entanglement Quantum Parallelism/Interference Decoherence QECC Quantum Algorithms Quantum TM Quantum computer (Q)Cryptography ECC Complexity Theory Probabilistic TM Coding Compression Turing Machine Shannon Information Theory qc-sim-intro.tex Quantum computing Dirk Nuyens 18/12/ :25 p.5

6 Superpositie [1] De quantum toestand van één qubit: ψ = α 0 + β 1 met α,β en α 2 + β 2 1 [ ] α = algemeen ψ 2 1 β Dit is een punt op een 4 dimensionale hypersfeer in Hilbert ruimte, ψ C 2 = H = span{ 0, 1 }. Door quantum mechanica kan deze 2D golffunctie in ontelbaar veel configuraties zijn, met α 2 de kans om 0 te observeren, en β 2 de kans om 1 te observeren. qc-sim-intro.tex Quantum computing Dirk Nuyens 18/12/ :25 p.6

7 Superpositie [2] Na observatie zal de qubit ineengestort zijn tot 0 of 1. De geobserveerde toestand zal consistent zijn met verdere observaties (en manipulaties). De toestand is dus ineengestort tot ψ t1 = 0 of ψ t1 = 1. Indien we het quantum systeem niet observeren, dan kunnen we berekeningen doen op beide toestanden tegelijk ( probabilistische algoritmen, maar in QC volgen we beide paden!). qc-sim-intro.tex Quantum computing Dirk Nuyens 18/12/ :25 p.7

8 Superpositie [2] Na observatie zal de qubit ineengestort zijn tot 0 of 1. De geobserveerde toestand zal consistent zijn met verdere observaties (en manipulaties). De toestand is dus ineengestort tot ψ t1 = 0 of ψ t1 = 1. Indien we het quantum systeem niet observeren, dan kunnen we berekeningen doen op beide toestanden tegelijk ( probabilistische algoritmen, maar in QC volgen we beide paden!). Historische nota: Schrödinger s kat: kat = 1 2 dood levend qc-sim-intro.tex Quantum computing Dirk Nuyens 18/12/ :25 p.7

9 Een quantum register [1] Een quantum register van n bits: ψ = k n k 1 H = C 2 C 2 = C 2n Genormaliseerd op een 2 2 n dimensionale hypersfeer, dus ψ 2 1. Een 8 bit quantum register is dus een golffunctie in een 2 8 = 256 dimensionale golfruimte. We kunnen het register in een superpositie van deze 2 n toestanden zetten en berekeningen uitvoeren op alle toestanden tegelijk voor de prijs van één berekening, m.a.w. een exponentiële versnelling of quantum parallellisme!! qc-sim-intro.tex Quantum computing Dirk Nuyens 18/12/ :25 p.8

10 Een quantum register [2] Notatie voor het getal 4 in een 3 bit register: ψ = 4 10 = = = qc-sim-intro.tex Quantum computing Dirk Nuyens 18/12/ :25 p.9

11 Een quantum register [3] Superpositie in een quantum register: ψ = 1/ / 2 7 = qc-sim-intro.tex Quantum computing Dirk Nuyens 18/12/ :25 p.10

12 Entanglement [1] Wanneer er meer dan één qubit in het spel is, kan het systeem verstrengeld of entangled geraken. Bijvoorbeeld het entangled register: ψ t0 = 1/ / /2 111 qc-sim-intro.tex Quantum computing Dirk Nuyens 18/12/ :25 p.11

13 Entanglement [1] Wanneer er meer dan één qubit in het spel is, kan het systeem verstrengeld of entangled geraken. Bijvoorbeeld het entangled register: ψ t0 = 1/ / /2 111 Als we de msb bit observeren als 1 dan valt de toestand ineen tot: ψ t1 = 2/ / Hierdoor is de uitkomst van de 2de bit beïnvloed! Er is nu 100% kans om 1 te meten inplaats van de 75% van voor de observatie. qc-sim-intro.tex Quantum computing Dirk Nuyens 18/12/ :25 p.11

14 Entanglement [2] Met behulp van entanglement kunnen we bijvoorbeeld volgende toestand maken (EPR paar): ψ = 1/ / 2 11 Met 50% kans om 00 te zien en 50% kans om 11 te zien. Zelfs indien we deze 2 qubits lichtjaren van elkaar zouden verwijderen (bv als 2 verstrengelde fotonen) dan nog beïnvloedt een meting op de ene qubit de toestand van de andere! Dit kan gebruikt worden door Alice en Bob voor het uitwisselen van een geheime sleutel. Of aan boord van de Voyager voor teleportatie... qc-sim-intro.tex Quantum computing Dirk Nuyens 18/12/ :25 p.12

15 Quantum poorten Quantum poorten zijn het quantum equivalent van logische poorten (bv. NOT, XOR,...). Een voorbeeldje van een quantum circuit voor het verwisselen van 2 qubits (SWAP): k 1 k 0 Quantum mechanica + thermodynamica reversibele poorten die geen energie verbruiken! Enkel het wissen van informatie verbruikt energie. Ook al passen we een quantum poort bijvoorbeeld enkel toe op bit k, alle 2 n golffuncties in de toestandsvector worden hierdoor beïnvloed. qc-sim-intro.tex Quantum computing Dirk Nuyens 18/12/ :25 p.13

16 Universele quantum Turing machine We kunnen een universele QTM definiëren die elk quantum systeem en elke klassieke TM en PTM efficiënt kan emuleren in O(poly(n)). qc-sim-intro.tex Quantum computing Dirk Nuyens 18/12/ :25 p.14

17 Universele quantum Turing machine We kunnen een universele QTM definiëren die elk quantum systeem en elke klassieke TM en PTM efficiënt kan emuleren in O(poly(n)). Een quantum algoritme kan een exponentiële versnelling bereiken tegenover zijn klassieke tegenhanger. Maar er is maar één praktisch algoritme met deze eigenschap bekend: Shor s factorisatie algoritme. qc-sim-intro.tex Quantum computing Dirk Nuyens 18/12/ :25 p.14

18 Universele quantum Turing machine We kunnen een universele QTM definiëren die elk quantum systeem en elke klassieke TM en PTM efficiënt kan emuleren in O(poly(n)). Een quantum algoritme kan een exponentiële versnelling bereiken tegenover zijn klassieke tegenhanger. Maar er is maar één praktisch algoritme met deze eigenschap bekend: Shor s factorisatie algoritme. Quantum computers kunnen meer problemen aan dan klassieke computers en kunnen elk klassiek algoritme simuleren in polynomiale tijd. Echter: Een klassieke computer heeft exponentieel veel tijd en geheugen nodig om een quantum algoritme te simuleren. qc-sim-intro.tex Quantum computing Dirk Nuyens 18/12/ :25 p.14

19 deel II: Simulatie van een quantum computer qc-sim-intro.tex Quantum computing Dirk Nuyens 18/12/ :25 p.15

20 Beschrijving in lineaire algebra De toestand van een n bit quantum computer wordt voorgesteld door een complexe vector van dimensie 2 n. Er is enkel nood aan 1 bit poorten met eventueel een controle bit. Zo een 1 bit poort wordt voorgesteld door een 2 2 unitaire matrix. De poort naïef toepassen, expandeert deze matrix naar een 2 n 2 n matrix, dit kan gelukkig efficiënter geïmplementeerd worden... Bij observatie moet er willekeurig één mogelijke toestand uitgepikt worden, rekening houdend met de waarschijnlijkheden, en moet de vector consistent gemaakt worden met deze observatie. qc-sim-intro.tex Quantum computing Dirk Nuyens 18/12/ :25 p.16

21 Haalbaarheid van QC simulatie Doordat het geheugen voor de toestandsvector exponentieel is in het aantal bits O(2 n ), kunnen enkel speelgoed probleempjes gesimuleerd worden. Eén uitvoering van een quantum operator heeft O(2 n ) stappen nodig op een klassieke computer omdat elke vectorcomponent moet aangepast worden. De bestaande quantum computer simulators beweren dat ze tot 20 qubits kunnen simuleren. Ze zijn echter heel traag en gebruiken veel geheugen... Zware optimalisaties zijn echter niet te verwachten voor een simulator, want dan zou er iets niet kloppen met de theorie. qc-sim-intro.tex Quantum computing Dirk Nuyens 18/12/ :25 p.17

22 Einde Vragen? qc-sim-intro.tex Quantum computing Dirk Nuyens 18/12/ :25 p.18

Quantum-computing toegepast op het n-queens probleem

Quantum-computing toegepast op het n-queens probleem Quantum-computing toegepast op het n-queens probleem Erik Jongsma 5 Seminar Computational Algorithms Leiden University september Introductie Abstract Quantum-computing is een onderwerp binnen de informatica

Nadere informatie

Q-bits en Quantumcomputers

Q-bits en Quantumcomputers Q-bits en Quantumcomputers Computers in the future may weigh no more than.5 tons (Popular Mechanics, forecasting the relentless march of science, 949) I think there is a world market for maybe five computers.

Nadere informatie

Teleportatie op de quantum computer

Teleportatie op de quantum computer Wat is teleportatie en hoe doe je dat zelf op een quantum computer. Doe dit niet thuis! Teleportatie op de quantum computer Qu Antum Inhoud Doe dit niet thuis, experimenten met teleportatie.... Inleiding...

Nadere informatie

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Technische Natuurkunde

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Technische Natuurkunde TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Technische Natuurkunde Uitwerking Tentamen Quantumfysica van 15 april 010. 1. (a) De ket α is een vector in de Hilbertruimte H, en de bra β een co-variante vector

Nadere informatie

Onderwerpen Fundamentele Informatica IN 3120

Onderwerpen Fundamentele Informatica IN 3120 Onderwerpen Fundamentele Informatica IN 3120 Probabilistische Turing Machines - Probabilistisch beslissen - de klasse en PP College 7 Cees Witteveen witt@cs.tudelft.nl Quantum Turing Machines - Quantum

Nadere informatie

Met de quantummechanica het lab in

Met de quantummechanica het lab in Met de quantummechanica het lab in Verstrengelde fotonen en Quantum informatie Computers in the future may weigh no more than.5 tons (Popular Mechanics, forecasting the relentless march of science, 949)

Nadere informatie

Fundamentele Informatica IN 3005 Deel 2

Fundamentele Informatica IN 3005 Deel 2 Fundamentele Informatica IN 3005 Deel 2 Laatste College! Cees Witteveen witt@cs.tudelft.nl Onderwerpen Parallelle machines en complexe problemen - circuits als berekeningsmodel - wanneer loont parallellisme?

Nadere informatie

Simulatietechnieken voor kwantumcomputers. Dirk Nuyens

Simulatietechnieken voor kwantumcomputers. Dirk Nuyens Simulatietechnieken voor kwantumcomputers Dirk Nuyens Academiejaar 2001-2002 versie: 21 mei 2002 Voorwoord There are plenty plenty of worlds to choose from an anonymous photon Deze thesis is tot stand

Nadere informatie

UvA-DARE (Digital Academic Repository) Quantum Algorithms and Quantum Entanglement Terhal, B.M. Link to publication

UvA-DARE (Digital Academic Repository) Quantum Algorithms and Quantum Entanglement Terhal, B.M. Link to publication UvA-DARE (Digital Academic Repository) Quantum Algorithms and Quantum Entanglement Terhal, B.M. Link to publication Citation for published version (APA): Terhal, B. M. (1999). Quantum Algorithms and Quantum

Nadere informatie

Met de quantummechanica het lab in

Met de quantummechanica het lab in Met de quantummechanica het lab in Verstrengelde fotonen en Quantum informatie Computers in the future may weigh no more than.5 tons (Popular Mechanics, forecasting the relentless march of science, 949)

Nadere informatie

Quantum Computing. Harry Buhrman. CWI & Universiteit van Amsterdam

Quantum Computing. Harry Buhrman. CWI & Universiteit van Amsterdam Quantum Computing Harry Buhrman CWI & Universiteit van Amsterdam Natuurkunde en Berekeningen Computers + Quantummechanica = Quantum Computers Quantummechanica Quantummechanica What I am going to tell you

Nadere informatie

De Kwantumcomputer. Patrick De Causmaecker Katholieke Universiteit Leuven Campus Kortrijk

De Kwantumcomputer. Patrick De Causmaecker Katholieke Universiteit Leuven Campus Kortrijk De Kwantumcomputer Patrick De Causmaecker Katholieke Universiteit Leuven Campus Kortrijk Mezelf Licentiaat Wiskunde (Gent) Doctor in de Fysica (Leuven) Professor Informatica (Leuven-Kortrijk) Richtingen

Nadere informatie

Quantum theorie voor Wiskundigen. Velden en Wegen in de Wiskunde

Quantum theorie voor Wiskundigen. Velden en Wegen in de Wiskunde Quantum theorie voor Wiskundigen door Peter Bongaarts (Rotterdam) bij het afscheidssymposium Velden en Wegen in de Wiskunde voor Henk Pijls Korteweg-de Vries Instituut voor Wiskunde Universiteit van Amsterdam,

Nadere informatie

Het computationeel denken van een informaticus Maarten van Steen Center for Telematics and Information Technology (CTIT)

Het computationeel denken van een informaticus Maarten van Steen Center for Telematics and Information Technology (CTIT) Het computationeel denken van een informaticus Maarten van Steen Center for Telematics and Information Technology (CTIT) 2-2-2015 1 Computationeel denken vanuit Informatica Jeannette Wing President s Professor

Nadere informatie

Lineaire Algebra voor ST

Lineaire Algebra voor ST Lineaire Algebra voor ST docent: Judith Keijsper TUE, HG 9.3 email: J.C.M.Keijsper@tue.nl studiewijzer: http://www.win.tue.nl/wsk/onderwijs/2ds6 Technische Universiteit Eindhoven college 6 J.Keijsper (TUE)

Nadere informatie

Met de quantummechanica het lab in

Met de quantummechanica het lab in Met de quantummechanica het lab in Computers in the future may weigh no more than.5 tons (Popular Mechanics, forecasting the relentless march of science, 949) I think there is a world market for maybe

Nadere informatie

Schrödinger vergelijking. Tous Spuijbroek Cursus Quantumwereld Najaar 2013

Schrödinger vergelijking. Tous Spuijbroek Cursus Quantumwereld Najaar 2013 Schrödinger vergelijking Tous Spuijbroek Cursus Quantumwereld Najaar 2013 Inhoud presentatie Algemene opmerkingen Aannemelijk maken van de vergelijking Oplossingen van de vergelijking De situatie rond

Nadere informatie

Kwantummechanica en Cellulaire Automaten: De CA Interpretatie

Kwantummechanica en Cellulaire Automaten: De CA Interpretatie Spinoza Institute, Center for Extreme Matter and Emergent Phenomena, Science Faculty, Utrecht University, Leuvenlaan 4, POBox 80.195, 3808TD, Utrecht Gerard t Hooft Kwantummechanica en Cellulaire Automaten:

Nadere informatie

Thesisonderwerpen binnen de onderzoeksgroep klassieke analyse (Walter Van Assche)

Thesisonderwerpen binnen de onderzoeksgroep klassieke analyse (Walter Van Assche) Thesisonderwerpen binnen de onderzoeksgroep klassieke analyse (Walter Van Assche) De onderwerpen sluiten aan bij het onderzoek in de afdeling Analyse (onderzoeksgroep klassieke analyse) en zijn zo gekozen

Nadere informatie

Een quantum trukendoos: licht, atomen, chips

Een quantum trukendoos: licht, atomen, chips Een quantum trukendoos: licht, atomen, chips Robert Spreeuw Van der Waals-Zeeman Instituut Waarnemen is verstoren Atoomchips voor quantum rekenen Deeltjes en golven Quantum trucs? Klassieke trucs: Goochelaars

Nadere informatie

Lineaire Algebra voor W 2Y650

Lineaire Algebra voor W 2Y650 Lineaire Algebra voor W 2Y650 Docent: L. Habets HG 8.09, Tel: 040-2474230, Email: l.c.g.j.m.habets@tue.nl http://www.win.tue.nl/wsk/onderwijs/2y650 1 Eigenwaarden en eigenvectoren Zij A een n n matrix.

Nadere informatie

FLIPIT 5. (a i,j + a j,i )d i d j = d j + 0 = e d. i<j

FLIPIT 5. (a i,j + a j,i )d i d j = d j + 0 = e d. i<j FLIPIT JAAP TOP Een netwerk bestaat uit een eindig aantal punten, waarbij voor elk tweetal ervan gegeven is of er wel of niet een verbinding is tussen deze twee. De punten waarmee een gegeven punt van

Nadere informatie

Lineaire Algebra (wi2142tn) Les 5: Determinanten. Joost de Groot Les 5. Faculteit EWI, Toegepaste Wiskunde. Technische Universiteit Delft

Lineaire Algebra (wi2142tn) Les 5: Determinanten. Joost de Groot Les 5. Faculteit EWI, Toegepaste Wiskunde. Technische Universiteit Delft Lineaire Algebra (wi2142tn) Les 5: Determinanten Joost de Groot Les 5 1 Technische Universiteit Delft Doel van deze les Determinanten ben je al tegengekomen bij de behandeling van het in en het uitwendig

Nadere informatie

Matrices en Stelsel Lineaire Vergelijkingen

Matrices en Stelsel Lineaire Vergelijkingen Complexe Getallen Wat is de modulus van een complex getal? Hoe deel je twee complexe getallen? Wat is de geconjugeerde van een complex getal? Hoe kan je z z ook schrijven? Wat is de vergelijking van een

Nadere informatie

High Performance Computing

High Performance Computing High Performance Computing Kristian Rietveld (krietvel@liacs.nl, kamer 138) Groep Computer Systems High-Performance Computing Optimizing compilers (generieke codes, maar ook specifieke rekenkernels). Parallel

Nadere informatie

Functies van vectoren

Functies van vectoren Functies van vectoren Alexander Ly Psychological Methods University of Amsterdam 15 September 2014 Overview 1 Notatie 2 Overview 1 Notatie 2 Matrices Een matrix schrijven we vaak met een hoofdletter A.

Nadere informatie

Stelling. SAT is NP-compleet.

Stelling. SAT is NP-compleet. Het bewijs van de stelling van Cook Levin zoals gegeven in het boek van Sipser gebruikt niet-deterministische turing machines. Het is inderdaad mogelijk de klasse NP op een alternatieve wijze te definiëren

Nadere informatie

TW2020 Optimalisering

TW2020 Optimalisering TW2020 Optimalisering Hoorcollege 7 Leo van Iersel Technische Universiteit Delft 26 oktober 2016 Leo van Iersel (TUD) TW2020 Optimalisering 26 oktober 2016 1 / 28 Deze week: analyseren van algoritmes Hoe

Nadere informatie

(On)Doenlijke problemen

(On)Doenlijke problemen Fundamentele Informatica In3 005 Deel 2 College 1 Cees Witteveen Parallelle en Gedistribueerde Systemen Faculteit Informatie Technologie en Systemen Overzicht Inleiding - Relatie Deel 1 en Deel 2 - Doenlijke

Nadere informatie

TW2020 Optimalisering

TW2020 Optimalisering TW2020 Optimalisering Hoorcollege 7 Leo van Iersel Technische Universiteit Delft 21 oktober 2015 Leo van Iersel (TUD) TW2020 Optimalisering 21 oktober 2015 1 / 20 Deze week: algoritmes en complexiteit

Nadere informatie

8. Complexiteit van algoritmen:

8. Complexiteit van algoritmen: 8. Complexiteit van algoritmen: Voorbeeld: Een gevaarlijk spel 1 Spelboom voor het wespenspel 2 8.1 Complexiteit 4 8.2 NP-problemen 6 8.3 De oplossing 7 8.4 Een vuistregel 8 In dit hoofdstuk wordt het

Nadere informatie

1 Complexiteit. of benadering en snel

1 Complexiteit. of benadering en snel 1 Complexiteit Het college van vandaag gaat over complexiteit van algoritmes. In het boek hoort hier hoofdstuk 8.1-8.5 bij. Bij complexiteitstheorie is de belangrijkste kernvraag: Hoe goed is een algoritme?

Nadere informatie

Herconfigureerbare Hardware in Ieders Bereik

Herconfigureerbare Hardware in Ieders Bereik Herconfigureerbare Hardware in Ieders Bereik Prof. Dirk Stroobandt Universiteit Gent Vakgroep ELIS Onderzoeksgroep PARIS http://www.elis.ugent.be/~dstr/ Overzicht Nood aan digitale verwerking van gegevens

Nadere informatie

Quantummechanica voor jong en oud. Gerard Nienhuis Huygens Laboratorium Universiteit Leiden

Quantummechanica voor jong en oud. Gerard Nienhuis Huygens Laboratorium Universiteit Leiden Quantummechanica voor jong en oud Gerard Nienhuis Huygens Laboratorium Universiteit Leiden Klassieke natuurkunde fysische objecten: materie en straling; materie bestaat uit deeltjes met massa, straling

Nadere informatie

Stelsels lineaire vergelijkingen

Stelsels lineaire vergelijkingen Een matrix heeft een rij-echelon vorm als het de volgende eigenschappen heeft: 1. Alle nulrijen staan als laatste rijen in de matrix. 2. Het eerste element van een rij dat niet nul is, ligt links ten opzichte

Nadere informatie

Probabilistische aspecten bij public-key crypto (i.h.b. RSA)

Probabilistische aspecten bij public-key crypto (i.h.b. RSA) p. 1/21 Probabilistische aspecten bij public-key crypto (i.h.b. RSA) Herman te Riele, CWI Amsterdam Nationale Wiskunde Dagen Noordwijkerhout, 31 januari 2015 p. 2/21 verzicht Binair exponentiëren RSA Factorisatie-algoritmen

Nadere informatie

Labo IDP. In dit labo gaan we IDP gebruiken voor het analyseren van logische circuits. XOR Q AND. Figuur 1: Een logisch circuit.

Labo IDP. In dit labo gaan we IDP gebruiken voor het analyseren van logische circuits. XOR Q AND. Figuur 1: Een logisch circuit. Labo IDP In dit labo gaan we IDP gebruiken voor het analyseren van logische circuits. K L A XOR N B XOR P M D AND Q AND C O OR E R R Tuesday 15 December 2009 Figuur 1: Een logisch circuit. Veronderstel

Nadere informatie

De wiskunde achter de Bitcoin

De wiskunde achter de Bitcoin De wiskunde achter de Bitcoin Bas Edixhoven Universiteit Leiden NWD, Noordwijkerhout, 2015/01/31 Deze aantekeningen zal ik op mijn homepage plaatsen. Bas Edixhoven (Universiteit Leiden) De wiskunde achter

Nadere informatie

Helden van de wiskunde: L.E.J. Brouwer Brouwers visie vanuit een logica-informatica perspectief

Helden van de wiskunde: L.E.J. Brouwer Brouwers visie vanuit een logica-informatica perspectief Helden van de wiskunde: L.E.J. Brouwer Brouwers visie vanuit een logica-informatica perspectief Herman Geuvers Radboud Universiteit Nijmegen Technische Universiteit Eindhoven 1 Helden van de wiskunde:

Nadere informatie

Logische Complexiteit

Logische Complexiteit Logische Complexiteit Universele Turing machines College 12 Donderdag 18 Maart 1 / 11 Hoog-niveau beschrijvingen en coderen Vanaf nu: hoog-niveau beschrijvingen van TM s. Daarbij worden objecten die geen

Nadere informatie

Lineaire Algebra TW1205TI. I.A.M. Goddijn, Faculteit EWI 12 februari 2014

Lineaire Algebra TW1205TI. I.A.M. Goddijn, Faculteit EWI 12 februari 2014 Lineaire Algebra TW1205TI, 12 februari 2014 Contactgegevens Mekelweg 4, kamer 4.240 tel : (015 27)86408 e-mail : I.A.M.Goddijn@TUDelft.nl homepage : http: //fa.its.tudelft.nl/ goddijn blackboard : http:

Nadere informatie

Examen Datastructuren en Algoritmen II

Examen Datastructuren en Algoritmen II Tweede bachelor Informatica Academiejaar 2009 2010, eerste zittijd Examen Datastructuren en Algoritmen II Naam :.............................................................................. Lees de hele

Nadere informatie

Kwantummechanica HOVO cursus. Jo van den Brand Lecture 4: 13 oktober 2016

Kwantummechanica HOVO cursus. Jo van den Brand Lecture 4: 13 oktober 2016 Kwantummechanica HOVO cursus Jo van den Brand Lecture 4: 13 oktober 2016 Copyright (C) VU University Amsterdam 2016 Overzicht Algemene informatie Jo van den Brand Email: jo@nikhef.nl 0620 539 484 / 020

Nadere informatie

Kwantum Balletje Balletje

Kwantum Balletje Balletje Radboud Universiteit Nijmegen Bachelorstage Kwantum Balletje Balletje Author: Jan-Willem Goossens Supervisor: prof. N.P. Landsman 0 maart 01 Inhoudsopgave 1 Voorwoord 1 Quantummechanische paradoxen Het

Nadere informatie

Algoritmes en Priemgetallen. Hoe maak je een sleutelpaar voor RSA?

Algoritmes en Priemgetallen. Hoe maak je een sleutelpaar voor RSA? Algoritmes en Priemgetallen Hoe maak je een sleutelpaar voor RSA? Het recept van RSA Kies p q priemgetallen en bepaal N = pq Kies e Z N (publieke sleutel) Bepaal d e 1 mod φ N (privésleutel) x ed x kφ

Nadere informatie

Unitaire en Hermitese transformaties

Unitaire en Hermitese transformaties Hoofdstuk 11 Unitaire en Hermitese transformaties We beschouwen vervolgens lineaire transformaties van reële en complexe inproductruimten die aan extra eigenschappen voldoen die betrekking hebben op het

Nadere informatie

Hoe belangrijk is lineaire algebra voor akoestiek en omgekeerd?

Hoe belangrijk is lineaire algebra voor akoestiek en omgekeerd? Hoe belangrijk is lineaire algebra voor akoestiek en omgekeerd? 9 februari 2007 Overzicht 1 Situering 2 Numerieke simulatie 3 Gedempt massa-veersysteem 4 Numerieke simulaties voor trillingen 5 Versnellingstechnieken

Nadere informatie

Basiskennis lineaire algebra

Basiskennis lineaire algebra Basiskennis lineaire algebra Lineaire algebra is belangrijk als achtergrond voor lineaire programmering, omdat we het probleem kunnen tekenen in de n-dimensionale ruimte, waarbij n gelijk is aan het aantal

Nadere informatie

Lineaire Algebra C 2WF09

Lineaire Algebra C 2WF09 Lineaire Algebra C 2WF09 College: Instructie: L. Habets HG 8.09, Tel. 4230, Email: l.c.g.j.m.habets@tue.nl H.A. Wilbrink HG 9.49, Tel. 2783, E-mail: h.a.wilbrink@tue.nl http://www.win.tue.nl/wsk/onderwijs/2wf09

Nadere informatie

Friendly Functions and Shared BDD s

Friendly Functions and Shared BDD s Friendly Functions and Shared BDD s Bob Wansink 19 Juni 2010 Deze notitie behandelt pagina s 81 tot 84 van The Art of Computer Programming, Volume 4, Fascicle 1 van Donald E. Knuth. Inhoudelijk gaat het

Nadere informatie

Thesisonderwerpen binnen de onderzoeksgroep klassieke analyse (Walter Van Assche)

Thesisonderwerpen binnen de onderzoeksgroep klassieke analyse (Walter Van Assche) Thesisonderwerpen binnen de onderzoeksgroep klassieke analyse (Walter Van Assche) De onderwerpen sluiten aan bij het onderzoek in de afdeling Analyse (onderzoeksgroep klassieke analyse) en zijn zo gekozen

Nadere informatie

Kwantum Cryptografie

Kwantum Cryptografie Kwantum Cryptografie Geschikt voor ABN Amro? 16 januari 2006 René Jorissen Rob Prickaerts Marc Smeets rjorissen@os3.nl rprickaerts@os3.nl msmeets@os3.nl 1 Samenvatting Samenvatting ABN Amro verzendt dagelijks

Nadere informatie

QUANTUMFYSICA DE EPR-PARADOX. Naam: Klas: Datum:

QUANTUMFYSICA DE EPR-PARADOX. Naam: Klas: Datum: DE EPR-PARADOX QUANTUMFYSICA DE EPR-PARADOX Naam: Klas: Datum: DE EPR-PARADOX DE EPR-PARADOX EEN GEDACHTE-EXPERIMENT Volgens de wetten van de quantummechanica kunnen bepaalde deeltjes spontaan vervallen.

Nadere informatie

Aanvullingen bij Hoofdstuk 6

Aanvullingen bij Hoofdstuk 6 Aanvullingen bij Hoofdstuk 6 We veralgemenen eerst Stelling 6.4 tot een willekeurige lineaire transformatie tussen twee vectorruimten en de overgang naar twee nieuwe basissen. Stelling 6.4. Zij A : V W

Nadere informatie

Cover Page. The handle holds various files of this Leiden University dissertation

Cover Page. The handle  holds various files of this Leiden University dissertation Cover Page The handle http://hdl.handle.net/1887/28464 holds various files of this Leiden University dissertation Author: Jeroen Bédorf Title: The gravitational billion body problem / Het miljard deeltjes

Nadere informatie

Samenvatting Lineaire Algebra, periode 4

Samenvatting Lineaire Algebra, periode 4 Samenvatting Lineaire Algebra, periode 4 Hoofdstuk 5, Eigenwaarden en eigenvectoren 5.1; Eigenvectoren en eigenwaarden Definitie: Een eigenvector van een n x n matrix A is een niet nulvector x zodat Ax

Nadere informatie

Matrices en Grafen (wi1110ee)

Matrices en Grafen (wi1110ee) Matrices en Grafen (wi1110ee) Electrical Engineering TUDelft September 1, 2010 September 1, 2010 Inleiding Mekelweg 4, kamer 4.240 tel : (015 27)86408 e-mail : I.A.M.Goddijn@TUDelft.nl homepage : http:

Nadere informatie

RSA. F.A. Grootjen. 8 maart 2002

RSA. F.A. Grootjen. 8 maart 2002 RSA F.A. Grootjen 8 maart 2002 1 Delers Eerst wat terminologie over gehele getallen. We zeggen a deelt b (of a is een deler van b) als b = qa voor een of ander geheel getal q. In plaats van a deelt b schrijven

Nadere informatie

TW2020 Optimalisering

TW2020 Optimalisering TW2020 Optimalisering Hoorcollege 11 Leo van Iersel Technische Universiteit Delft 25 november 2015 Leo van Iersel (TUD) TW2020 Optimalisering 25 november 2015 1 / 28 Vandaag Vraag Voor welke problemen

Nadere informatie

Proeftentamen in1211 Computersystemen I (NB de onderstreepte opgaven zijn geschikt voor de tussentoets)

Proeftentamen in1211 Computersystemen I (NB de onderstreepte opgaven zijn geschikt voor de tussentoets) TECHNISCHE UNIVERSITEIT DELFT Faculteit Informatietechnologie en Systemen Afdeling ISA Basiseenheid PGS Proeftentamen in1211 Computersystemen I (NB de onderstreepte opgaven zijn geschikt voor de tussentoets)

Nadere informatie

Quantumcryptografie Systemen brekende algoritmes

Quantumcryptografie Systemen brekende algoritmes Radboud Universiteit Nijmegen Faculteit der Natuurwetenschappen, Wiskunde en Informatica Quantumcryptografie Systemen brekende algoritmes Auteur: Sandra van Dijk (4063252) Begeleider: Wieb Bosma Versie

Nadere informatie

Inleiding Digitale Techniek

Inleiding Digitale Techniek Inleiding Digitale Techniek Week 4 Binaire optellers, tellen, vermenigvuldigen, delen Jesse op den Brouw INLDIG/25-26 Optellen Optellen is één van meest gebruikte rekenkundige operatie in digitale systemen.

Nadere informatie

Samenvatting. Klassieke! deeltjes. Bosonen

Samenvatting. Klassieke! deeltjes. Bosonen Samenvatting Dit proefschrift gaat over kwantummaterie, oftewel de collectieve gedragingen van een veelheid aan kwantumdeeltjes. In een stukje metaal of legering zitten circa 10 26 atomen die zich meestal

Nadere informatie

6 Ringen, lichamen, velden

6 Ringen, lichamen, velden 6 Ringen, lichamen, velden 6.1 Polynomen over F p : irreducibiliteit en factorisatie Oefening 6.1. Bewijs dat x 2 + 2x + 2 irreducibel is in Z 3 [x]. Oplossing 6.1 Aangezien de veelterm van graad 3 is,

Nadere informatie

Het XOR-Netwerk heeft lokale Minima

Het XOR-Netwerk heeft lokale Minima Het 2-3- XOR-Netwerk heet lokale Minima Ida G. Sprinkhuizen-Kuyper Egbert J.W. Boers Vakgroep Inormatica RijksUniversiteit Leiden Postbus 952 2300 RA Leiden {kuyper,boers}@wi.leidenuniv.nl Samenvatting

Nadere informatie

Tentamen IN3105. Complexiteitstheorie. 16 april 2012, uur

Tentamen IN3105. Complexiteitstheorie. 16 april 2012, uur Faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica Ti Delft Tentamen IN3105 Complexiteitstheorie 16 april 2012, 9.00-12.00 uur Dit tentamen bestaat uit 10 meerkeuzevragen, 5 korte (open) vragen en 2 open

Nadere informatie

Kwantumcomputers: een stap verder

Kwantumcomputers: een stap verder Kwantumcomputers: een stap verder In deze snel evoluerende maatschappij worden mobiliteit en flexibiliteit steeds belangrijker. Dit wordt de laatste 50 jaar meer en meer in de hand gewerkt door computers.

Nadere informatie

Aanvullingen bij Hoofdstuk 8

Aanvullingen bij Hoofdstuk 8 Aanvullingen bij Hoofdstuk 8 8.5 Definities voor matrices De begrippen eigenwaarde eigenvector eigenruimte karakteristieke veelterm en diagonaliseerbaar worden ook gebruikt voor vierkante matrices los

Nadere informatie

Lineaire Algebra voor ST

Lineaire Algebra voor ST Lineaire Algebra voor ST docent: Judith Keijsper TUE, HG 9.31 email: J.C.M.Keijsper@tue.nl studiewijzer: http://www.win.tue.nl/wsk/onderwijs/2ds06 Technische Universiteit Eindhoven college 11 J.Keijsper

Nadere informatie

Hints en antwoorden bij de vragen van de cursus Lineaire Algebra en Meetkunde

Hints en antwoorden bij de vragen van de cursus Lineaire Algebra en Meetkunde Hints en antwoorden bij de vragen van de cursus Lineaire Algebra en Meetkunde Ik heb de vragen die in de nota s staan en de vragen van de samenvattingen samengebracht in deze tekst en voorzien van hints

Nadere informatie

Hoofdstuk 20. Talstelsels

Hoofdstuk 20. Talstelsels Hoofdstuk 20. Talstelsels 20 Kennismaking: talstelsels... 328 Talstelsels invoeren en converteren... 329 Wiskundige bewerkingen uitvoeren met Hex of Bin getallen... 330 Bits vergelijken of manipuleren...

Nadere informatie

Lineaire Algebra voor ST

Lineaire Algebra voor ST Lineaire Algebra voor ST docent: Judith Keijsper TUE, HG 9.31 email: J.C.M.Keijsper@tue.nl studiewijzer: http://www.win.tue.nl/wsk/onderwijs/2ds06 Technische Universiteit Eindhoven college 7 J.Keijsper

Nadere informatie

TW2020 Optimalisering

TW2020 Optimalisering TW2020 Optimalisering Hoorcollege 9 Leo van Iersel Technische Universiteit Delft 16 november 2016 Leo van Iersel (TUD) TW2020 Optimalisering 16 november 2016 1 / 28 Vandaag Integer Linear Programming (ILP)

Nadere informatie

VBA voor Doe het Zelvers deel 20

VBA voor Doe het Zelvers deel 20 VBA voor Doe het Zelvers deel 20 Handleiding van Auteur: leofact Augustus 2015 handleiding: VBA voor Doe het Zelvers deel 20 Vorige aflevering In het vorige deel werd besproken hoe je de structuur en vensteropbouw

Nadere informatie

Lineaire Algebra voor ST

Lineaire Algebra voor ST Lineaire Algebra voor ST docent: Judith Keijsper TUE, HG 9.3 email: J.C.M.Keijsper@tue.nl studiewijzer: http://www.win.tue.nl/wsk/onderwijs/2ds6 Technische Universiteit Eindhoven college J.Keijsper (TUE)

Nadere informatie

Continuous Learning in Computer Vision S.L. Pintea

Continuous Learning in Computer Vision S.L. Pintea Continuous Learning in Computer Vision S.L. Pintea Continuous Learning in Computer Vision Natura non facit saltus. Gottfried Leibniz Silvia-Laura Pintea Intelligent Sensory Information Systems University

Nadere informatie

math inside Model orde reductie

math inside Model orde reductie math inside Model orde reductie Model orde reductie Met het voortschrijden van de rekenkracht van computers en numerieke algoritmen is het mogelijk om steeds complexere problemen op te lossen. Was het

Nadere informatie

: Toeval en/of determinisme in de natuurwetenschap (Deel II)

: Toeval en/of determinisme in de natuurwetenschap (Deel II) : Toeval en/of determinisme in de natuurwetenschap (Deel II) Hans Maassen 28 januari 2010 HOVO-cursus Dramatis personae Pierre Siméon de Laplace Wij kunnen de huidige toestand van het universum beschouwen

Nadere informatie

Google met energie. Michiel Hochstenbach Universitair Docent Scientific Computing Group Wiskunde Faculteit Wiskunde en Informatica

Google met energie. Michiel Hochstenbach Universitair Docent Scientific Computing Group Wiskunde Faculteit Wiskunde en Informatica Google met energie Michiel Hochstenbach Universitair Docent Scientific Computing Group Wiskunde Faculteit Wiskunde en Informatica www.win.tue.nl/ hochsten TU/e publieksdag 5 oktober 8 Google: wist U dat-jes...

Nadere informatie

NP-Volledigheid. Wil zo snel mogelijke algoritmes om problemen op te lossen. De looptijd is polynomiaal: O n k - dat is heel erg mooi

NP-Volledigheid. Wil zo snel mogelijke algoritmes om problemen op te lossen. De looptijd is polynomiaal: O n k - dat is heel erg mooi NP-Volledigheid Wil zo snel mogelijke algoritmes om problemen op te lossen Gezien: selectie [O(n)], DFS [O(n + m)], MaxFlow [O nm n + m ], MST [O(n + m)], etc De looptijd is polynomiaal: O n k - dat is

Nadere informatie

Neurale Netwerken en Deep Learning. Tijmen Blankevoort

Neurale Netwerken en Deep Learning. Tijmen Blankevoort Neurale Netwerken en Deep Learning Tijmen Blankevoort De toekomst - Internet of Things De toekomst - sluiertipje Je gezondheid wordt continue gemonitored Je dieet wordt voor je afgestemd -> Stroomversnelling

Nadere informatie

Algoritmes in ons dagelijks leven. Leve de Wiskunde! 7 April 2017 Jacobien Carstens

Algoritmes in ons dagelijks leven. Leve de Wiskunde! 7 April 2017 Jacobien Carstens Algoritmes in ons dagelijks leven Leve de Wiskunde! 7 April 2017 Jacobien Carstens Wat is een algoritme? Een algoritme is een eindige reeks instructies die vanuit een gegeven begintoestand naar een beoogd

Nadere informatie

Programmeren A. Genetisch Programma voor het Partitie Probleem. begeleiding:

Programmeren A. Genetisch Programma voor het Partitie Probleem. begeleiding: Programmeren A Genetisch Programma voor het Partitie Probleem begeleiding: Inleiding Het Partitie Probleem luidt als volgt: Gegeven een verzameling van n positieve integers, vindt twee disjuncte deelverzamelingen

Nadere informatie

Wachten in de supermarkt

Wachten in de supermarkt Wachten in de supermarkt Rik Schepens 0772841 Rob Wu 0787817 22 juni 2012 Begeleider: Marko Boon Modelleren A Vakcode: 2WH01 Inhoudsopgave Samenvatting 1 1 Inleiding 1 2 Theorie 1 3 Model 3 4 Resultaten

Nadere informatie

De dimensie van een deelruimte

De dimensie van een deelruimte De dimensie van een deelruimte Een deelruimte van R n is een deelverzameling die op zichzelf ook een vectorruimte is. Ter herinnering : Definitie. Een deelverzameling H van R n heet een deelruimte van

Nadere informatie

Het oplossen van stelsels lineaire vergelijkingen Wiskunde 2, 2DM60 College 2b

Het oplossen van stelsels lineaire vergelijkingen Wiskunde 2, 2DM60 College 2b Het oplossen van stelsels lineaire vergelijkingen Wiskunde 2, 2DM60 College 2b Ruud Pellikaan g.r.pellikaan@tue.nl /k 2014-2015 Lineaire vergelijking 2/64 DEFINITIE: Een lineaire vergelijking in de variabelen

Nadere informatie

3 Wat is een stelsel lineaire vergelijkingen?

3 Wat is een stelsel lineaire vergelijkingen? In deze les bekijken we de situatie waarin er mogelijk meerdere vergelijkingen zijn ( stelsels ) en meerdere variabelen, maar waarin elke vergelijking er relatief eenvoudig uitziet, namelijk lineair is.

Nadere informatie

Stelsels Vergelijkingen

Stelsels Vergelijkingen Hoofdstuk 5 Stelsels Vergelijkingen Eén van de motiverende toepassingen van de lineaire algebra is het bepalen van oplossingen van stelsels lineaire vergelijkingen. De belangrijkste techniek bestaat uit

Nadere informatie

QUANTUMFYSICA FOTOSYNTHESE. Naam: Klas: Datum:

QUANTUMFYSICA FOTOSYNTHESE. Naam: Klas: Datum: FOTOSYNTHESE QUANTUMFYSICA FOTOSYNTHESE Naam: Klas: Datum: FOTOSYNTHESE FOTOSYNTHESE ANTENNECOMPLEXEN Ook in sommige biologische processen speelt quantummechanica een belangrijke rol. Een van die processen

Nadere informatie

College WisCKI. Albert Visser. 16 januari, Department of Philosophy, Faculty Humanities, Utrecht University. Loodrechte Projectie

College WisCKI. Albert Visser. 16 januari, Department of Philosophy, Faculty Humanities, Utrecht University. Loodrechte Projectie College WisCKI Albert Visser Department of Philosophy, Faculty Humanities, Utrecht University 16 januari, 2012 1 Overview 2 Overview 2 Overview 2 Overview 3 Zij V een deelruimte met basis v 1,..., v k.

Nadere informatie

Een eenvoudig algoritme om permutaties te genereren

Een eenvoudig algoritme om permutaties te genereren Een eenvoudig algoritme om permutaties te genereren Daniel von Asmuth Inleiding Er zijn in de vakliteratuur verschillende manieren beschreven om alle permutaties van een verzameling te generen. De methoden

Nadere informatie

Gödels Onvolledigheidsstellingen

Gödels Onvolledigheidsstellingen Gödels Onvolledigheidsstellingen Jaap van Oosten Department Wiskunde, Universiteit Utrecht Symposium A-eskwadraat, 11 december 2014 De Onvolledigheidsstellingen van Gödel zijn verreweg de beroemdste resultaten

Nadere informatie

Geadjungeerde en normaliteit

Geadjungeerde en normaliteit Hoofdstuk 12 Geadjungeerde en normaliteit In het vorige hoofdstuk werd bewezen dat het voor het bestaan van een orthonormale basis bestaande uit eigenvectoren voldoende is dat T Hermites is (11.17) of

Nadere informatie

Tweede Huiswerk Security 26 of 28 oktober, 11.00, Nabespreken op Werkcollege.

Tweede Huiswerk Security 26 of 28 oktober, 11.00, Nabespreken op Werkcollege. Tweede Huiswerk Security 26 of 28 oktober, 11.00, Nabespreken op Werkcollege. Kijk het huiswerk van je collega s na en schrijf de namen van de nakijkers linksboven en het totaalcijfer rechts onder de namen

Nadere informatie

1 OPGAVE. 1. Stel dat we kansdichtheid ρ van het Klein-Gordon veld φ zouden definieren op de Schödingermanier

1 OPGAVE. 1. Stel dat we kansdichtheid ρ van het Klein-Gordon veld φ zouden definieren op de Schödingermanier OPGAVE. Opgave. Stel dat we kansdichtheid ρ van het Klein-Gordon veld φ zouden definieren op de Schödingermanier : ρ = φ φ, waarin φ de Klein-Gordonfunctie is. De stroom j van kansdichtheid wor in Schrödingers

Nadere informatie

Lineaire Algebra Een Samenvatting

Lineaire Algebra Een Samenvatting Lineaire Algebra Een Samenvatting Definitie: Een (reële) vectorruimte is een verzameling V voorzien van een additieve en multiplicatieve operatie, zodat (a) u V en v V u + v V, (1) u + v = v + u voor alle

Nadere informatie

Beslisbare talen (1) IN2505-II Berekenbaarheidstheorie. Beslisbare talen (2) Beslisbare talen (3) De talen: College 7

Beslisbare talen (1) IN2505-II Berekenbaarheidstheorie. Beslisbare talen (2) Beslisbare talen (3) De talen: College 7 Beslisbare talen (1) College 7 Algoritmiekgroep Faculteit EWI TU Delft 10 mei 2009 De talen: A DFA = { M, w M is een DFA die w accepteert} A NFA = { M, w M is een NFA die w accepteert} E DFA = { M M is

Nadere informatie

De wortel uit min één, Cardano, Kepler en Newton

De wortel uit min één, Cardano, Kepler en Newton De wortel uit min één, Cardano, Kepler en Newton Van de middelbare school kent iedereen wel de a, b, c-formule (hier en daar ook wel het kanon genoemd) voor de oplossingen van de vierkantsvergelijking

Nadere informatie

De inverse van een matrix

De inverse van een matrix De inverse van een matrix Laat A een n n matrix zijn. Veronderstel dat de matrixvergelijking A X = I n de oplossing X = C heeft. Merk op dat [ A I n ] rijoperaties [ I n C ] [ I n A] inverse rijoperaties

Nadere informatie

slides10.pdf December 5,

slides10.pdf December 5, Onderwerpen Inleiding Algemeen 10 Cryptografie Wat is cryptography? Waar wordt cryptografie voor gebruikt? Cryptographische algoritmen Cryptographische protocols Piet van Oostrum 5 dec 2001 INL/Alg-10

Nadere informatie