Квантовые вычисления

15
Как компактно представить несколько состояний кубита?

Поскольку доступ к квантовым устройствам, способным к квантовым вычислениям, все еще чрезвычайно ограничен, представляет интерес для моделирования квантовых вычислений на классическом компьютере . Представление состояния nnn кубитов в качестве вектора занимает 2n2n2^n элементов, что значительно...

15
Связь между генераторами стабилизатора и матрицами контроля четности в коде Стейна

Я работаю через Майка и Айка (Нильсен и Чуанг) для самостоятельного изучения, и я читаю о кодах стабилизатора в главе 10. Я инженер-электрик с некоторым опытом в классической теории информации, но я ни в коем случае не эксперт в теории алгебраического кодирования. Моя абстрактная алгебра по сути...

15
Как интерпретировать квантовую схему как матрицу?

Если схема принимает более одного кубита в качестве входа и имеет квантовые вентили, которые принимают различное количество кубитов в качестве входа, как бы мы интерпретировали эту схему как матрицу? Вот игрушечный пример:...

15
Квантовые состояния являются единичными векторами ... по отношению к какой норме?

Наиболее общее определение квантового состояния, которое я нашел, это (перефразируя определение из Википедии ) Квантовые состояния представлены лучом в конечном или бесконечномерном гильбертовом пространстве над комплексными числами. Более того, мы знаем, что для того, чтобы получить полезное...

15
Как сравнивать различные устройства квантовых вычислений?

В последние годы произошел всплеск демонстрации устройств, способных выполнять доказательство принципа, небольшие, не отказоустойчивые квантовые вычисления (или квантовые технологии Noisy Intermediate-Scale, как они упоминались ). При этом я в основном имею в виду устройства со сверхпроводимостью и...

15
Правда ли, что один кубит в запутанном состоянии может мгновенно повлиять на все остальные?

Когда измеряется кубит, происходит «коллапс волновой функции», в результате чего выбирается случайным образом. Если кубит запутан с другими, этот коллапс также повлияет на них. И то, как это влияет на них, зависит от того, как мы выбрали измерение наших кубитов. Отсюда кажется, что вещи, которые мы...

15
Почему протоколы исправления ошибок работают только тогда, когда частота ошибок уже значительно ниже?

Квантовая коррекция ошибок является фундаментальным аспектом квантовых вычислений, без которого крупномасштабные квантовые вычисления практически невозможны. Один аспект отказоустойчивых квантовых вычислений, который часто упоминается, заключается в том, что каждый протокол исправления ошибок имеет...

15
Будут ли глубоко изученные нейронные сети работать на квантовых компьютерах?

Глубокое обучение (несколько слоев искусственных нейронных сетей, используемых в контролируемых и неконтролируемых задачах машинного обучения) является невероятно мощным инструментом для решения многих из самых сложных задач машинного обучения: распознавания изображений, распознавания видео,...

15
Как будет выглядеть очень простая квантовая программа?

После прочтения « первого программируемого квантового фотонного чипа ». Мне было интересно, каким будет программное обеспечение для компьютера, использующего квантовую запутанность. Есть ли пример кода для конкретного квантового программирования? Как псевдокод или язык высокого уровня? В частности,...

15
Алгоритм Гровера: где список?

Используется алгоритм Гровера, среди прочего, искать нужный пункт yy\mathbf{y} в неупорядоченном списке элементов [x0,x1,...,xn−1][x0,x1,...,xn−1][\mathbf{x}_0, \mathbf{x}_1, ..., \mathbf{x}_{n-1}] длины nnn . Несмотря на то, что здесь есть много вопросов по этой теме, я все еще упускаю суть. Поиск...

15
Что такое anyons и как они относятся к топологическим квантовым вычислениям?

Я пытался получить общее представление о том, что такое anyons за последние пару дней. Тем не менее, статьи в Интернете (включая Википедию) кажутся необычно расплывчатыми и непроницаемыми для объяснения топологических квантовых вычислений и всего остального. Страница Вики на топологическом...

15
В чем разница между кубами transmon и Xmon?

Кубоны Transmon и Xmon являются двумя типами сверхпроводящих заряд-кубитов, которые, кажется, часто используются в сверхпроводящих квантовых устройствах. Однако я не смог легко найти прямые сравнения между ними. Архитектура Xmon ( 1304.2322 ), по-видимому, была представлена ​​группой Мартиниса как...

15
Существует ли полный список открытых квантовых программных проектов?

Ответ на вопрос Есть ли какой-либо источник, который представляет таблицы квантовых вычислительных алгоритмов для моделирования физических систем? упоминает квантовый алгоритм Zoo , список квантовых алгоритмов. Несколько ответов на Программирование квантовых компьютеров для нефизических...

15
Как работает диффузионный оператор Гровера и почему он оптимален?

В этом ответе объясняется алгоритм Гровера. Объяснение указывает, что алгоритм в значительной степени опирается на оператор диффузии Гровера , но не дает подробных сведений о внутренней работе этого оператора. Вкратце, оператор диффузии Гровера создает «инверсию относительно среднего», чтобы...

14
Что именно означает «шум» в следующем контексте?

Усиленная версия тезиса Черча-Тьюринга гласит: Любой алгоритмический процесс может быть эффективно смоделирован с использованием машины Тьюринга. Теперь, на странице 5 (глава 1), книга « Квантовые вычисления и квантовая информация: издание 10-й годовщины» Майкла А. Нильсена, Исаак Л. Чуанг,...

14
Есть ли результаты квантовых алгоритмов или сложности, которые приводят к успехам в проблеме P против NP?

На первый взгляд, квантовые алгоритмы имеют мало общего с классическими вычислениями и P против NP, в частности: решение задач из NP с квантовыми компьютерами ничего не говорит нам об отношениях этих классических классов сложности 1 . С другой стороны, «альтернативное описание» классического класса...

14
Как реализуются квантовые ворота в реальности?

Квантовые ворота кажутся черными ящиками. Хотя мы знаем, какую операцию они будут выполнять, мы не знаем, возможно ли это осуществить в реальности (или не так ли?). В классических компьютерах мы используем AND, NOT, OR, XOR, NAND, NOR и т. Д., Которые в основном реализуются с использованием...

14
Представление действительных чисел в квантовых компьютерах

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...

14
Имеют ли мультикубитные измерения разницу в квантовых цепях?

Рассмотрим модель унитарной схемы квантовых вычислений. Если нам нужно сгенерировать запутанность между входными кубитами с помощью схемы, у нее должны быть многокбитные вентили, такие как CNOT, поскольку запутанность не может увеличиться при локальных операциях и классической связи ....