Квантовые вычисления

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
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
Гамильтоново моделирование является BQP-полным

Во многих работах утверждается, что гамильтоново моделирование является BQP-полным (например, гамильтоново моделирование с почти оптимальной зависимостью от всех параметров и гамильтоново моделирование с помощью кубитизации ). Легко видеть, что гамильтоново моделирование является BQP-сложным,...

14
В чем разница между суперпозициями и смешанными состояниями?

Мое понимание до сих пор таково: чистое состояние - это базовое состояние системы, а смешанное состояние представляет неопределенность относительно системы, то есть система находится в одном из набора состояний с некоторой (классической) вероятностью. Тем не менее, суперпозиции, похоже, тоже...

14
Какие приложения есть в алгоритме поиска Grover?

Об алгоритме поиска Гровера обычно говорят в терминах поиска помеченной записи в несортированной базе данных. Это естественный формализм, который позволяет применять его непосредственно к поиску решений проблем NP (где хорошее решение легко распознается). Мне было интересно узнать о других...

14
В квантовой машине Тьюринга как принимается решение перемещаться по ленте памяти?

Пусть для квантовой машины Тьюринга (QTM) набор состояний равен , а алфавит символов - ∑ = { 0 , 1 } , которые появляются на головке ленты. Тогда, как я понимаю, в любой момент времени, когда QTM вычисляет, кубит, который появляется в его голове, будет содержать произвольный вектор V ∑ = a | 1 ⟩ +...

14
Получение ворот

В настоящее время я читаю «Квантовые вычисления и квантовую информацию» Нильсена и Чуанга. В разделе о квантовом моделировании они приводят иллюстративный пример (раздел 4.7.3), который я не совсем понимаю: Предположим , что мы имеем гамильтонов ЧАС= Z1⊗ Z2⊗ ⋯ ⊗ ZN,(4,113)(4,113)ЧАСзнак...

14
В чем разница между квантовым отжигом и адиабатическими моделями квантовых вычислений?

Из того, что я понял, кажется, что есть разница между квантовым отжигом и адиабатическими моделями квантовых вычислений, но единственное, что я нашел по этому вопросу, предполагает некоторые странные результаты (см. Ниже). Мой вопрос заключается в следующем: какова разница между квантовым отжигом и...

14
Почему мы используем стандартный набор ворот, который мы используем?

Обычно используемый набор ворот для квантовых вычислений состоит из одинарных кубитов Клиффордса (Паулиса, H и S) и контролируемого-НЕ и / или управляемого-Z. Чтобы выйти за пределы Клиффорда, нам бы хотелось иметь полные вращения одного кубита. Но если мы минимальны, мы просто идем к T (четвертый...

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 ....

14
Что означает запутывание двух кубитов?

Я провел какое-то онлайн-исследование кубитов и факторов, делающих их печально известными, то есть позволяя кубитам одновременно удерживать 1 и 0, а другой - то, что кубиты могут каким-то образом запутываться, так что они могут иметь связанные с ними данные независимо от того, как далеко они есть...

14
Какая польза от квантовых вычислений?

Большинство из нас на этом сайте считают, что квантовые вычисления будут работать. Тем не менее, давайте играть в адвоката дьявола. Представьте, что мы неожиданно столкнулись с каким-то фундаментальным камнем преткновения, который не позволил дальнейшему развитию универсального квантового...

14
Опережает ли Квантовая Биокомпьютинг?

Теперь, когда мы знаем о био / молекулярных инструментах, которые позволяют живым организмам иметь дело с квантовыми вычислениями, например, причудливые белки, которые позволяют птицам справляться с квантовой когерентностью (например, квантовая стрелка птичьего магнитного компаса или модель...

14
Каков статус подтверждения существования чьих-либо?

В комментарии к моему ответу на вопрос: что такое anyons и как они относятся к топологическим квантовым вычислениям? Меня попросили привести конкретные примеры появления чьих-либо в природе. Я провел 3 дня в поисках, но каждая статья ссылается либо на «предлагаемые эксперименты», либо на «почти...

13
Как переставить (переставить) n-битный ввод?

Меня интересует квантовый алгоритм, который получает в качестве входных данных n-битную последовательность и который выдает в качестве выходных данных перетасованную (переставленную) версию этой n-битной последовательности. Например, если входное значение равно 0,0,1,1 (в данном случае n = 4), то...

13
Как доказать / опровергнуть универсальность для множества ворот?

Универсальный набор ворот способен имитировать работу любого другого типа ворот, учитывая достаточно ворот. Например, универсальным набором квантовых вентилей являются Адамара (  HHH  ), фазовый сдвиг π/8π/8\pi/8 (  TTT  ) и затвор CNOTCNOT\mathrm{CNOT}Как можно опровергнуть или доказать...

13
Учитывая разложение для унитарного

Предположим, что у нас есть разложение схем унитарного UUU с использованием некоторого универсального набора затворов (например, CNOT-вентили и унитарные однобитные). Есть ли прямой способ записать схему соответствующего контролируемого унитарногоCUCUC_U используя тот же универсальный набор...

13
Почему механизм «фазового отдачи» работает в алгоритме квантовой оценки фазы?

Я, наверное, пару раз раньше читал главу о квантовом преобразовании Фурье и его приложениях из Nielsen и Chuang (издание 10-й годовщины), и это воспринималось как должное, но сегодня, когда я снова посмотрел на него, оно не мне это вообще не кажется очевидным! Вот принципиальная схема алгоритма...