Quantum Supervised Learning: Algoritmi e implementazione

Il Quantum Computing non riguarda più soltanto la scienza della Fisica, negli ultimi anni infatti la ricerca in questo campo ha subito una notevole espansione dimostrando l'enorme potenziale di cui dispongono questi nuovi calcolatori che in un futuro prossimo potranno rivoluzionare il concetto di Computer Science così come lo conosciamo. Ad oggi, siamo già in grado di realizzare algoritmi su piccola scala eseguibili in un quantum device grazie ai quali è possibile sperimentare uno speed-up notevole (in alcuni casi esponenziale) su diversi task tipici della computazione classica. In questo elaborato vengono discusse le basi del Quantum Computing, con un focus particolare sulla possibilità di eseguire alcuni algoritmi supervisionati di Machine Learning in un quantum device per ottenere uno speed-up sostanziale nella fase di training. Oltre che una impostazione teorica del problema, vengono effettuati diversi esperimenti utilizzando le funzionalità dell'ambiente Qiskit, grazie al quale è possibile sia simulare il comportamento di un computer quantistico in un calcolatore classico, sia eseguirlo in cloud sui computer messi a disposizione da IBM.