Faktorisierung auf dem Quantencomputer

In meiner Maturitätsarbeit habe ich mich mit Quantencomputern und ihrer Anwendung für das Faktorisierungsproblem auseinandergesetzt. Dazu habe ich mich in einem ersten Schritt mit dem mathematischen Konzept der Qubits befasst. Danach habe ich mich mit den arithmetischen Operationen und deren Umsetzung auf Quantenzahlen und anschliessend mit dem Konzept der Phasenabschätzung beschäftigt. Mit Hilfe dieser Grundlagen habe ich den Shor-Algorithmus genauer betrachtet, mit welchem man einen nichttrivialen Teiler einer Zahl finden kann, um sie so nach und nach zu faktorisieren. Ziel dieses Projekts war es zu verstehen, wie Quantencomputer funktionieren, und eine Arbeit zu schreiben, die zusammen mit geeigneter Fachliteratur den Einstieg in dieses Gebiet vereinfachen kann. Auf der anderen Seite war es auch das Ziel, das Gelernte in Code umzusetzen. So habe ich zwei Programmbibliotheken in der Quantenprogrammiersprache Q# geschrieben, mit welchen man arithmetische Operationen auf Quantenzahlen ausführen kann, und den Shor-Algorithmus und alle dazu benötigten Algorithmen vollständig implementiert. Diesen Programmcode könnte man auf einem Quantencomputer ausführen. Er ist auch online verfügbar unter: https://github.com/johutha/QInteger-QAlgorithms
Persönliches Statement (ein Satz zur Arbeit oder zum Prozess: Gewinn/Erkenntnis) *
In dieser Arbeit habe ich gelernt, mich in kurzer Zeit in komplexe Materie einzuarbeiten und mich vertieft damit auseinanderzusetzen.