Представление действительных чисел в квантовых компьютерах

14

В классических бинарных компьютерах действительные числа часто представлены с использованием стандарта IEEE 754 . С квантовыми компьютерами вы, конечно, можете сделать это - и для измерений это (или аналогичный стандарт), вероятно, будет необходимо, поскольку результат любого измерения является двоичным. Но могут ли реальные числа быть смоделированы более легко и / или более точно в кубитах, используя различные методы, прежде чем произойдет измерение? Если да, то есть ли случаи использования, когда это действительно полезно, учитывая, что (я предполагаю) любая дополнительная точность будет потеряна при выполнении измерений?

Чтобы было ясно, я не (обязательно) ищу существующие стандарты, просто идеи или предложения о том, как представлять эти цифры. Если есть какое-то исследование, это тоже было бы полезно, конечно.

blalasaadri
источник
1
Я думаю, что это действительно зависит от конкретного алгоритма или проблемы, которую нужно решить. Как видите, «стандарты чисел» в основном инженерные. Не наука, полезна, но не граница. Давайте сначала поработаем. Я думаю, вам нужно уточнить, если вы хотите примеры, литературу или что-то еще, потому что я думаю, что это слишком расплывчато.
Дискретная ящерица
@Discretelizard Я согласен, что это скорее технический вопрос, чем научный, но я не согласен с тем, что это не граница. Чтобы квантовые компьютеры могли реализовать свой потенциал, мы должны знать, каков их потенциал. И вы не можете решить численные задачи без числового представления.
blalasaadri
1
Ладно. Возможно, это хорошая идея, чтобы пояснить, что вопрос по сути является «инженерным».
Дискретная ящерица

Ответы:

9

Были предприняты попытки реализовать представление «плавающей запятой» малых вращений состояний кубита, такое как: Представления с плавающей запятой в синтезе квантовых цепей . Но, похоже, не существует какого-либо международного стандарта, подобного тому, который вы упомянули, т.е. IEEE 754. IEEE 7130 - Стандарт для определений квантовых вычислений - это постоянный проект. В любом случае, представление с плавающей точкой будет автоматически зависеть от точности, которую вы хотите. Если вы хотите следовать по пути, указанному в первой статье, которую я связал (т. Е. С использованием вращений кубитов), я уже могу представить возможность ошибок во время таких операций вращения, и вам придется соответствующим образом устранять их.

Санчайан Датта
источник
1
Эта статья выглядит очень интересно, спасибо. Только прочитав реферат, я вижу вашу точку зрения на ошибки. Конечно, это общая проблема, которую мы должны решить. И я не удивлен, что еще нет никаких стандартов - я только что упомянул IEEE 754 в качестве примера того, как числа могут быть представлены.
blalasaadri
0

Я боюсь, что хотя здесь проводится интересная работа, должно быть ясно, что архитектура квантового компьютера очень сильно не стандартизирована, и, следовательно, все это может измениться.

Стандарт IEEE 754 описывает, как реализовать функцию, которую десятилетия инженерных разработок и исследований доказали свою полезность, и, следовательно, машины должны делать это.

Напротив, ученые и инженеры все еще выясняют, как лучше всего создать «универсальный» квантовый компьютер. У них есть некоторые идеи о том, как это сделать, как упоминает Блю. Однако не существует «единой верной идеи», на которой инженеры могли бы основывать стандарты.

Возможно, даже получится, что комплексные числа легче представить на квантовом компьютере, и вместо этого у нас есть стандарт для типов данных комплексных чисел!

Таким образом, пока работа ведется здесь, стандарт IEEE кажется очень большим в далеком будущем.

Дискретная ящерица
источник
1
Да, я это понимаю. Я не ожидал, что будет существующий стандарт; Я добавил что-то на этот счет в вопросе, надеюсь, уточнив, что я ищу.
blalasaadri
1
@blalasaadri. Хорошо. Я знаю, что это, вероятно, не тот ответ, который вы ищете, но это может быть разумным советом для других читателей.
Дискретная ящерица