คำถามติดแท็ก quantum-computing

ในการคำนวณควอนตัมแบบจำลองเทียบเท่าของทัวริงคืออะไร เป็นที่ชัดเจนสำหรับฉันว่าวงจรควอนตัมสามารถสร้างขึ้นจากประตูควอนตัมได้อย่างไร แต่เราจะกำหนดเครื่องควอนตัมทัวริง (QTM) ที่สามารถได้รับประโยชน์จากผลกระทบเชิงควอนตัมจริง ๆ แล้ว

52 quantum-computing  turing-machines  computation-models 

ขณะนี้ฉันกำลังอ่านหนังสือ (และวิกิพีเดียจำนวนมาก) เกี่ยวกับควอนตัมฟิสิกส์และฉันยังไม่เข้าใจว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถทำได้เร็วกว่าคอมพิวเตอร์ที่เรามีอยู่ในปัจจุบัน คอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถแก้ปัญหาในเวลาแบบเลขชี้กำลังซึ่งคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิกสามารถแก้ปัญหาในเวลาแบบเอ็กซ์โพเนนเชียลได้อย่างไร

37 quantum-computing 

คลาสสิกมี 3 วิธีที่เป็นที่นิยมในการคิดเกี่ยวกับการคำนวณ: เครื่องทัวริง, วงจรและแลมบ์ดา - แคลคูลัส (ฉันใช้นี่เป็นตัวจับสำหรับมุมมองการทำงานส่วนใหญ่) ทั้งสามวิธีมีผลคิดวิธีต่าง ๆ ปัญหาและเขตข้อมูลที่แตกต่างกันใช้ formulation ที่แตกต่างกันสำหรับเหตุผลนี้ เมื่อฉันทำงานกับการคำนวณควอนตัม แต่ฉันเคยคิดถึงรูปแบบวงจรเท่านั้น แต่เดิม QC ถูกกำหนดในแง่ของเครื่องทัวริงควอนตัมแต่เท่าที่ฉันเข้าใจความหมายนี้ (แม้ว่าเทียบเท่ากับวงจรควอนตัมถ้าทั้งสองสูตรอย่างระมัดระวัง) ไม่ได้เกือบเป็นผล สูตรที่ 3 (ในแง่ของแลมบ์ดา - แคลคูลัสหรือการตั้งค่าการทำงานที่คล้ายกัน) ฉันไม่คุ้นเคยอย่างสมบูรณ์ ดังนั้นคำถามของฉัน: คำจำกัดความที่มีประโยชน์ของควอนตัมแลมบ์ดา - แคลคูลัส (หรือกระบวนทัศน์การทำงานอื่น ๆ ) คืออะไร? ฟิลด์ QIP ใดที่ได้รับข้อมูลเชิงลึกที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นจากการใช้สูตรนี้แทนแบบจำลองวงจร หมายเหตุ ฉันรู้ว่าฉันไม่สนใจ formalisms นิยมอื่น ๆ เช่นเซลล์ออโต, RAM-รุ่น ฯลฯ ฉันยกเว้นเหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นเพราะผมไม่ได้มีประสบการณ์กับความคิดในแง่ของรูปแบบเหล่านี้คลาสสิกให้อยู่คนเดียวquantumly ฉันยังทราบด้วยว่ามีทางเลือกยอดนิยมในการตั้งค่าควอนตัมเช่นการวัดตามโทโพโลยีและอะเดียแบติก ฉันไม่ได้พูดคุยกับพวกเขาเพราะฉันไม่คุ้นเคยกับคู่คลาสสิก

35 lambda-calculus  quantum-computing  reference-request  computation-models 

ฉันจะผ่านการอภิปรายในคำถามวิธีการกำหนดเครื่องทัวริงควอนตัม? และฉันรู้สึกว่า quantum TM และnondetermistic TM นั้นเหมือนกัน คำตอบสำหรับคำถามอื่นไม่ได้สัมผัสกับสิ่งนั้น ทั้งสองรุ่นเป็นแบบเดียวกันหรือไม่ ถ้าไม่, ความแตกต่างระหว่างควอนตัม TM และ NDTM คืออะไร? มีการคำนวณใดที่ NDTM จะทำได้เร็วกว่า Quantum TM หรือไม่? หากเป็นกรณีนี้ quantum TM เป็น DTM แล้วทำไมมีฟัซซี่มากมายเกี่ยวกับเทคโนโลยีนี้เราจึงมี DTM มากมาย ทำไมต้องออกแบบ DTM ใหม่ในท้ายที่สุด

30 computability  turing-machines  quantum-computing  nondeterminism 

หากมีใครบางคนกำลังสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมสากลนั่นจะมีผลกระทบต่อปัญหาของ P กับ NP หรือไม่?

25 complexity-theory  complexity-classes  quantum-computing 

ในชั้นเรียนเมื่อสัปดาห์ที่แล้วอาจารย์ของฉันแสดงความคิดเห็นและกล่าวว่าเครื่องทัวริงถูกใช้เป็นตัวชี้วัดมาตรฐาน / แบบจำลองของสิ่งที่คำนวณได้และเป็นพื้นฐานการสนทนาที่เป็นประโยชน์สำหรับหัวข้อนั้น เธอยังกล่าวอีกว่าตัวแปรทั้งหมดของเครื่องจักรทัวริงได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเทียบเท่ากับการคำนวณ - อ่านเช่นเดียวกับที่ทรงพลัง - เหมือนกัน W ฉันแสดงความคิดเห็นและพูดเมื่อวานนี้ว่าเกี่ยวกับพลังในการคำนวณฉันสังเกตเห็นว่าเครื่องจักรทัวริงบางอย่างอาจใช้เวลาจำนวนมากอย่างไม่น่าเชื่อในการคำนวณสิ่งที่ง่ายมากในขณะที่เครื่องทัวริงที่มีเทปมากขึ้น ขั้นตอนที่จำเป็น เธอกล่าวว่าในส่วนที่เกี่ยวกับวาทกรรมของคลาสรันไทม์ของอัลกอริทึมเฉพาะบนเครื่องทัวริงไม่เปลี่ยนคำจำกัดความของความสามารถในการคำนวณหรือพลังที่เราใช้วัดความสามารถในการคำนวณ "เรากังวลเกี่ยวกับสิ่งที่คำนวณได้ไม่ใช่สิ่งที่คำนวณได้อย่างมีประสิทธิภาพ ณ จุดนี้" ดังนั้นมันไม่สำคัญว่าเครื่องทัวริงมีเทปมากขึ้นและมากขึ้นและมากขึ้นก็หมายความว่ามันสามารถคำนวณได้ในขั้นตอนที่น้อยลง โอเคฉันเข้าใจว่าเรากำลังมุ่งเน้นไปที่สิ่งที่คำนวณได้จริงไม่ใช่ความเร็วที่เราสามารถคำนวณได้ บางสิ่งบางอย่างเกี่ยวกับสิ่งที่ทำให้ฉันรำคาญเพราะจนถึงตอนนี้อัลกอริทึมที่มีเวลาเชิงซีมโทติคขนาดใหญ่ผิดปกติและความซับซ้อนของอวกาศกำหนดขอบเขตของสิ่งที่จริง ๆ บางทีฉันควรจะพูดว่าคำนวณได้จริง ดังนั้นฉันมีคำถามสองสามข้อ: สมมติว่าเรามีโมเดลสำหรับเครื่องทัวริงควอนตัมนี่ต้องเทียบเท่ากับเครื่องทัวริง "ปกติ" ใช่ไหม ดังนั้นคำตอบสำหรับคำถามที่ฉันคิดว่าจริง ๆ แล้วจะไปสู่เหตุผลของฉันสำหรับการเขียนบทความนี้ เทคโนโลยีการคำนวณควอนตัมทำให้โบราณนิยามของสิ่งที่คำนวณได้ผ่านเครื่องทัวริงหรือไม่? นี่คือสิ่งที่อยู่เหนือหัวของฉันและฉันควรลบโพสต์นี้หรือไม่ ฉันไม่ได้ตั้งใจจะแก่แดดฉันไม่เห็นคำถามที่คล้ายกับของฉัน

24 turing-machines  quantum-computing 

เกี่ยวกับประตูควอนตัมทอฟโฟลี : มันเป็นสากลคลาสสิคและถ้าเป็นเช่นนั้นทำไม? มันเป็นควอนตัมสากลหรือไม่?

20 quantum-computing  circuits  turing-completeness 

พูดง่ายๆก็คือถ้าใครจะสร้างอุปกรณ์คำนวณควอนตัมด้วยพลังของมันบอกว่า 20 qubits คอมพิวเตอร์นั้นจะถูกนำมาใช้เพื่อสร้างอัลกอริธึมการแฮ็กที่ทันสมัยชนิดใดไร้ประโยชน์หรือไม่? มันจะเป็นไปได้ไหมที่จะควบคุมพลังของการคำนวณควอนตัมในแอพพลิเคชั่นการคำนวณแบบดั้งเดิม?

18 cryptography  quantum-computing  hash 

ฉันรู้ว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถประมวลผลการทับซ้อนของสถานะที่เป็นไปได้ทั้งหมดด้วยการส่งผ่านตรรกะเดียว นั่นน่าจะเป็นสิ่งที่ผู้คนบอกว่าเป็นสิ่งที่ทำให้คอมพิวเตอร์ควอนตัมพิเศษหรือมีประโยชน์ อย่างไรก็ตามหลังจากที่คุณประมวลผลอินพุตแบบพิเศษแล้วคุณจะได้ผลลัพธ์แบบ superpositional ซึ่งคุณสามารถถามได้เพียงคำถามเดียวเท่านั้นและจะยุบเป็นค่าเดียว ฉันยังรู้ว่ามันเป็นไปไม่ได้ที่จะโคลนสถานะ superpositional ดังนั้นคุณติดอยู่กับการได้รับคำตอบสำหรับคำถามนั้น ในทั้งสองกรณีดูเหมือนว่าความสามารถในการประมวลผลหลายครั้งนั้นไม่ได้ช่วยอะไรคุณเลยเพราะมันมีประสิทธิภาพราวกับว่ามีเพียงหนึ่งสถานะเท่านั้นที่ถูกประมวลผล ฉันตีความสิ่งต่าง ๆ ผิดหรือประโยชน์ที่แท้จริงของการคำนวณควอนตัมมาจากอย่างอื่นหรือไม่? ใครช่วยอธิบายสิ่งที่เป็นอย่างอื่นได้บ้าง

18 computation-models  quantum-computing 

เมื่อพัฒนาอัลกอริทึมในการคำนวณควอนตัมฉันสังเกตว่ามีสองโมเดลหลักที่ใช้ บางขั้นตอนวิธีการ - เช่นปัญหาต้นไม้มิล NAND (ฟาร์ฮี, Goldstone, Guttman) - การทำงานโดยการออกแบบมิลและบางรัฐเริ่มต้นแล้วปล่อยให้วิวัฒนาการระบบตามสมSchrödingerบางครั้งก่อนที่จะดำเนินการวัดเสื้อเสื้อt อัลกอริธึมอื่น ๆ - เช่นอัลกอริธึมของ Shor สำหรับแฟ็กเตอริง - ทำงานโดยการออกแบบลำดับของการแปลงแบบ Unitary (คล้ายกับประตู) และการใช้การแปลงเหล่านี้ทีละครั้งกับสถานะเริ่มต้นก่อนทำการวัด คำถามของฉันคือในฐานะผู้เริ่มต้นในการคำนวณควอนตัมความสัมพันธ์ระหว่างโมเดลแฮมิลโตเนียนกับโมเดลการแปลงรวมเป็นอย่างไร อัลกอริทึมบางอย่างเช่นปัญหาต้นไม้ NAND ได้รับการปรับให้ทำงานกับลำดับการแปลงรวม (Childs, Cleve, Jordan, Yonge-Mallo) อัลกอริทึมทุกตัวในโมเดลหนึ่งสามารถเปลี่ยนเป็นอัลกอริทึมที่ตรงกันในอีกโมเดลได้หรือไม่? ตัวอย่างเช่นกำหนดลำดับของการแปลงแบบ Unitary เพื่อแก้ปัญหาเฉพาะสามารถออกแบบ Hamiltonian และแก้ปัญหาในแบบจำลองนั้นได้หรือไม่? แล้วทิศทางอื่นล่ะ? ถ้าเป็นเช่นนั้นอะไรคือความสัมพันธ์ระหว่างเวลาที่ระบบต้องพัฒนาและจำนวนการแปลงรวม (ประตู) ที่จำเป็นในการแก้ปัญหา? ฉันได้พบปัญหาอื่น ๆ อีกมากมายซึ่งดูเหมือนว่าจะเป็นกรณีนี้ แต่ไม่มีข้อโต้แย้งหรือหลักฐานที่ชัดเจนที่จะบ่งบอกว่าสิ่งนี้เป็นไปได้เสมอหรือเป็นจริง อาจเป็นเพราะฉันไม่รู้ว่าปัญหานี้เรียกว่าอะไรฉันจึงไม่แน่ใจว่าจะค้นหาอะไร

16 algorithms  quantum-computing  computation-models 

มันพิสูจน์แล้วว่าการคำนวณควอนตัมนั้นไม่ได้ดีกว่าในการแก้ปัญหาที่สมบูรณ์ของ NP มากกว่าการคำนวณแบบดั้งเดิมหรือเชื่อว่าเป็นเพียงแค่?

14 np-complete  quantum-computing 

อุปกรณ์และการเชื่อมต่อระหว่างกันใช้กับโปรเซสเซอร์ควอนตัมคืออะไร? พวกเขาเข้ากันได้กับอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์เช่นแคช, RAM, ดิสก์ของคอมพิวเตอร์ปัจจุบันหรือไม่?

14 computer-architecture  quantum-computing 

คอมพิวเตอร์ปัจจุบันของเราใช้บิตดังนั้นพวกเขาจึงใช้ระบบเลขฐานสอง แต่ฉันได้ยินมาว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมในอนาคตจะใช้ qubits แทนบิตง่าย ๆ เนื่องจากในคำว่า "qubit" มีคำว่า "bi" ฉันแรกคิดว่านี่หมายความว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมจะใช้ไบนารี (ฐาน 2) แต่จากนั้นฉันได้ยินว่า qubits มีสถานะเป็นไปได้สามสถานะ: 0, 1, หรือการทับซ้อนของ 0 และ 1 ดังนั้นฉันจึงคิดว่านี่ต้องหมายความว่าพวกเขาจะใช้ไตรภาค (ฐาน 3) แต่ฉันเห็นว่าหนึ่ง qubit สามารถเก็บข้อมูลได้มากถึงสองบิต ดังนั้นฉันคิดว่านี่อาจหมายความว่าพวกเขาจะใช้สี่ (ฐาน 4) คอมพิวเตอร์ระบบควอนตัมในอนาคตจะใช้ระบบตัวเลขแบบไหน: ไบนารี่ไตรภาคหรือควอเทอร์นารี

13 computer-architecture  quantum-computing  numeral-representations 

เราเคยมีคอมพิวเตอร์แอนะล็อกเมื่อหลายสิบปีก่อน คอมพิวเตอร์ยุคใหม่เป็นดิจิตอล คอมพิวเตอร์ควอนตัมล่ะ? มันเป็นแบบอะนาล็อกหรือดิจิตอล ฉันถามสิ่งนี้เนื่องจากควิบิตอาจมีหลายสิ่งในเวลาเดียวกัน

12 quantum-computing 

อัลกอริทึมของแคระแกร็นมักใช้เป็นอาร์กิวเมนต์ มันสามารถแก้ปัญหาการแยกตัวได้เร็วกว่าอัลกอริธึมที่รู้จักสำหรับคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิม ถึงกระนั้นเราก็ไม่มีเครื่องคอมพิวเตอร์คลาสสิกที่พิสูจน์ได้ว่ายังไม่สามารถแยกจำนวนเต็มได้อย่างมีประสิทธิภาพ มีคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่แท้จริงใด ๆ ที่พิสูจน์ได้สามารถแก้ปัญหาได้เร็วกว่าคอมพิวเตอร์ทั่วไปหรือไม่?

11 algorithms  efficiency  quantum-computing