Implementazione di un algoritmo di ricerca quantistico

In questa tesi si è provato ad implementare un algoritmo di ricerca quantistico per 4 qubit con l'obiettivo di comprendere a fondo le caratteristiche peculiari che oggigiorno portano la comunità scientifica a voler sviluppare questo tipo di studi e applicazioni anche a livello diffuso. La tesi presenta quattro sezioni distinte. Nella prima parte della tesi si trova una introduzione al concetto di computazione quantistica e al concetto di qubit non dimenticando un piccolo background storico. Successivamente si passa a descrivere il formalismo relativo all'operatore densità dato che questa trattazione è strettamente necessaria per comprendere il rumore quantistico e come questo agisce durante la manipolazione dell'informazione quantistica. Nella terza parte si è discusso del funzionamento di un algoritmo di ricerca quantistico e di quali vantaggi questo possiede in confronto ad un algoritmo di ricerca classico; il problema computazionale a cui si riferiscono gli algoritmi in questiono è quello della ricerca di elementi in una base di dati (database). Nell'ultima parte infine si mostrano alcuni risultati ottenuti durante l'esperienza con il software di programmazione per computer quantistici e la relativa esecuzione sia su simulatori equivalenti classici sia su hardware genuinamente quantistici basati su qubit superconduttivi e resi disponibili dalla piattaforma IBM Quantum Experience.