คำถามติดแท็ก quantum-computing

การคำนวณควอนตัมและประเด็นการคำนวณที่เกี่ยวข้องกับกลศาสตร์ควอนตัม

2
การคำนวณที่เกินการฝึกอบรมรวม
เพิ่งออกมาจากความอยากรู้ถ้าการคำนวณแบบดั้งเดิมเป็นเรื่องเกี่ยวกับเมทริกซ์การเปลี่ยนรูปและการคำนวณควอนตัมเป็นเรื่องเกี่ยวกับเมทริกซ์รวม (ซึ่งเมทริกซ์การเปลี่ยนรูปเป็นกลุ่มย่อย) แล้วจะมีกระบวนทัศน์การคำนวณใด

4
ถ้า P = BQP นี่แปลว่า PSPACE (= IP) = AM หรือไม่
เมื่อเร็ว ๆ นี้ Watrous et al ได้พิสูจน์ว่า QIP (3) = PSPACE เป็นผลลัพธ์ที่น่าทึ่ง นี่เป็นผลลัพธ์ที่น่าประหลาดใจสำหรับฉันที่จะพูดน้อยและมันทำให้ฉันคิดถึง ... ฉันสงสัยว่าจะทำอย่างไรถ้าคอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถจำลองได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยคอมพิวเตอร์คลาสสิค สิ่งนี้อาจเกี่ยวข้องกับการหารระหว่าง IP และ AM หรือไม่? สิ่งที่ฉันหมายถึงคือ IP นั้นมีลักษณะตามจำนวนโพลิโนเมียลของการโต้ตอบแบบคลาสสิกในขณะที่ AM มีการโต้ตอบแบบคลาสสิก 2 รอบ การจำลองการคำนวณควอนตัมสามารถลดปริมาณการโต้ตอบสำหรับ IP จากพหุนามให้เป็นค่าคงที่ได้หรือไม่?

7
มหาวิทยาลัยเพื่อการคำนวณควอนตัม / สารสนเทศ?
มหาวิทยาลัยใดบ้างที่มีหลักสูตรการคำนวณควอนตัมที่แข็งแกร่งและเสนอการคำนวณควอนตัม / หลักสูตรสารสนเทศ / การวิจัยบางประเภท จุดมุ่งหมายที่นี่คือการรวบรวมรายการที่มีประโยชน์สำหรับใครบางคนที่กำลังพิจารณาการศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาในสาขาเหล่านี้ไม่ใช่เพื่อหารือเกี่ยวกับสิ่งที่ "ดีที่สุด" เพื่อให้รายการนี้มีประโยชน์โปรดระบุคำอธิบายโดยย่อเกี่ยวกับส่วนหนึ่งของมหาวิทยาลัยที่มีการดำเนินการในส่วนนี้ (ในหลาย ๆ ที่นี่เป็นสถาบันสหวิทยาการที่ทุกคนอาจไม่คุ้นเคย) และ URL

3
รูปแบบของการคำนวณอย่างเคร่งครัดระหว่างคลาสสิกและควอนตัมในแง่ของความซับซ้อนของแบบสอบถาม
มันเป็นที่รู้จักกันดีในคอมพิวเตอร์ควอนตัมเป็นอย่างเคร่งครัดมีประสิทธิภาพมากขึ้นกว่าคู่คลาสสิกของพวกเขาในแง่ของความซับซ้อนแบบสอบถาม มีรุ่นอื่น ๆ (ธรรมชาติหรือเทียม) ที่เคร่งครัดระหว่างควอนตัมและคลาสสิกในแง่ของความซับซ้อนของแบบสอบถามหรือไม่ การแยกสามารถเปิดได้ ปัญหาเฉพาะ: model X คำนวณฟังก์ชันฉฉfพร้อมเคียวรีมากกว่าควอนตัมอย่างเคร่งครัด แต่เคียวรีน้อยกว่าขอบเขตล่างบนคลาสสิกหรือ ปัญหาที่แตกต่าง: model X คำนวณฟังก์ชันโดยมีการสืบค้นมากกว่าควอนตัมอย่างเคร่งครัด แต่คำนวณฟังก์ชันโดยมีการค้นหาน้อยกว่าแบบดั้งเดิมf 2ฉ1ฉ1f_1ฉ2ฉ2f_2 ในทั้งสองกรณีเราต้องการให้ทุกฟังก์ชั่นมีเพื่อหลีกเลี่ยงตัวอย่างที่ยากที่จะเปรียบเทียบกับควอนตัม (เช่นความซับซ้อนของใบรับรองของแบบสอบถามที่ไม่สามารถกำหนดค่าได้) นี่คือ (และ ) คือความซับซ้อนของแบบสอบถามแบบสองด้าน -error (และการสุ่มแบบคลาสสิก) และความไม่เท่าเทียมกันอยู่ภายในปัจจัยคงที่Q 2 ( ฉ) ≤ X ( ฉ) ≤ R 2 ( ฉ) Q 2 ( ฉ) R 2 ( ฉ) 1 / 3ฉฉfQ2( ฉ) …

1
ความซับซ้อนของการสุ่มตัวอย่าง (โดยประมาณ) การแปลงฟูริเยร์ของฟังก์ชันบูลีน
สิ่งหนึ่งที่คอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถทำได้ (อาจเป็นได้แม้เพียงแค่ BPP + วงจรควอนตัมเชิงลึก) คือการประมาณตัวอย่างการแปลงฟูริเยร์ของฟังก์ชันบูลีนค่าใน P±1±1\pm 1 ที่นี่และด้านล่างเมื่อฉันพูดถึงการสุ่มตัวอย่างการแปลงฟูริเยร์ฉันหมายถึงการเลือก x ตาม . (ปรับให้เป็นมาตรฐานถ้าจำเป็นและโดยประมาณ)|f^(x)|2|f^(x)|2|\hat f(x)|^2 เราสามารถอธิบายระดับความซับซ้อนที่เราสามารถเรียก P-FOURIER SAMPLING จากการสุ่มตัวอย่างโดยประมาณฟังก์ชันบูลีนของ P ได้หรือไม่ มีปัญหาใดบ้างที่สมบูรณ์สำหรับชั้นนี้? เมื่อกำหนดคลาส X ของฟังก์ชันบูลีนสิ่งที่สามารถพูดได้เกี่ยวกับความซับซ้อนของการคำนวณเราสามารถอ้างถึง SAMPLING-X ของการประมาณการสุ่มตัวอย่างการแปลงฟูริเยร์ของฟังก์ชันใน X (ฉันคิดว่าถ้า X เป็น BQP แล้ว X-SAMPLING คือ ยังอยู่ในอำนาจของคอมพิวเตอร์ควอนตัม) ตัวอย่างของ X ที่ SAMPLING-X อยู่ใน P คืออะไร มีตัวอย่างที่น่าสนใจที่ SAMPLING-X NP-hard หรือไม่ ปัญหานี้มีหลายรูปแบบที่น่าสนใจ ในด้านฟูเรียร์แทนที่จะเป็นตัวอย่างโดยประมาณเราสามารถพูดคุยเกี่ยวกับปัญหาการตัดสินใจที่เปิดใช้งาน (ความน่าจะเป็น) โดยการสุ่มตัวอย่างโดยประมาณ …

1
ผลลัพธ์ใดทำให้พื้นที่ควอนตัมน่าสนใจ
การคำนวณควอนตัมแบบ จำกัด เวลานั้นน่าสนใจอย่างมาก การคำนวณควอนตัมแบบ จำกัด พื้นที่ ฉันรู้ว่าผลลัพธ์ที่น่าสนใจมากมายสำหรับการคำนวณควอนตัมด้วยขอบเขตพื้นที่ sublogarithmic และโมเดลออโตมาโตควอนตัมชนิดต่างๆ ในทางกลับกันมันก็แสดงให้เห็นว่าน่าจะเป็นข้อผิดพลาดมากมาย-ควอนตัมและพื้นที่เทียบเท่าสำหรับพื้นที่ constructable ใด (Watrous, 1999และ2003 )s ( n ) ∈ โอห์ม( เข้าสู่ระบบ( n ) )s(n)∈Ω(เข้าสู่ระบบ⁡(n)) s(n) \in \Omega(\log(n)) ฉันสงสัยว่ามีผลเฉพาะบางอย่างที่ทำให้พื้นที่ควอนตัมน่าสนใจ (โดยไม่รวมโมเดล sublogarithmic-space และออโตมาตะ) (ฉันทราบถึงรายการนี้: analogues ควอนตัมของคลาสความซับซ้อนของ SPACE )

1
ภาพเรขาคณิตหลังตัวขยายควอนตัม
(ถามที่นี่ไม่มีคำตอบ) A -quantum expander เป็นการกระจายไปยังกลุ่มที่รวมด้วยคุณสมบัติที่: a) , b)โดยที่\ mu_Hคือการวัด Haar ถ้าแทนที่จะเป็นการแจกแจงหน่วยการเรียนรู้เราพิจารณาการแจกแจงผ่านเมทริกซ์การเปลี่ยนรูปมันไม่ยากที่จะเห็นว่าเรากู้คืนคำจำกัดความตามปกติของกราฟตัวขยายแบบd-ผิดปกติ สำหรับพื้นหลังเพิ่มเติมดูเช่น: เครื่องมือขยายผลิตภัณฑ์ควอนตัมเทนเซอร์อย่างมีประสิทธิภาพและการออกแบบ kโดย Harrow และ Low(d,λ)(d,λ)(d,\lambda)νν\nuU(d)U(d)\mathcal{U}(d)|supp ν|=d|supp ν|=d|\mathrm{supp} \ \nu| =d∥EU∼νU⊗U†−EU∼μHU⊗U†∥∞≤λ‖EU∼νU⊗U†−EU∼μHU⊗U†‖∞≤λ\Vert \mathbb{E}_{U \sim \nu} U \otimes U^{\dagger} - \mathbb{E}_{U \sim \mu_H} U \otimes U^{\dagger}\Vert_{\infty} \leq \lambdaμHμH\mu_Hddd คำถามของฉัน - ไม่ขยายควอนตัมยอมรับชนิดของการตีความทางเรขาคณิตใด ๆ คล้ายกับขยายคลาสสิก (ที่ช่องว่างสเปกตรัม∼∼\sim isoperimetry / การขยายตัวของกราฟอ้างอิง)? ฉันไม่ได้นิยาม "การก่อให้เกิดทางเรขาคณิต" อย่างเป็นทางการ แต่ในทางแนวคิดแล้วเราสามารถหวังได้ว่าเกณฑ์สเปกตรัมล้วนๆสามารถแปลเป็นภาพเรขาคณิตบางรูปแบบได้ …

5
การใช้งานจริงของการคำนวณควอนตัม (ยกเว้นเพื่อความปลอดภัย)
สมมติว่าเราได้สร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมสากล ยกเว้นปัญหาที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัย (การเข้ารหัสลับ, ความเป็นส่วนตัว, ... ) ซึ่งปัญหาในโลกแห่งความจริงในปัจจุบันจะได้ประโยชน์จากการใช้ ฉันสนใจทั้งสองอย่าง: ปัญหาที่แก้ไม่ได้ในปัจจุบันสำหรับการเข้าปฏิบัติ ปัญหาที่กำลังแก้ไขอยู่ในขณะนี้ แต่การเร่งความเร็วที่สำคัญจะช่วยปรับปรุงการใช้งานของพวกเขาอย่างมาก

1
การใช้พลังพิเศษของวิธีการปฏิเสธ
วิธีการปฏิเสธเชิงลบ ( ) เป็น SDP ที่อธิบายลักษณะความซับซ้อนของการสืบค้นควอนตัม มันเป็นลักษณะทั่วไปของวิธีการที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย ( A D V ) และเอาชนะทั้งสองอุปสรรคที่ขัดขวางวิธีการที่เป็นปฏิปักษ์:ADV±ADV±ADV^\pmADVADVADV อุปสรรคการทดสอบคุณสมบัติ: ถ้าทั้งหมด 0 กรณีมี -far จากทั้งหมด 1 อินสแตนซ์แล้ววิธีของฝ่ายตรงข้ามไม่สามารถพิสูจน์ขีด จำกัด ล่างดีกว่าΩ ( 1 / ε )ϵϵ\epsilonΩ(1/ϵ)Ω(1/ϵ)\Omega(1/\epsilon) อุปสรรคความซับซ้อนของใบรับรอง: ถ้าเป็นความซับซ้อนของใบรับรองของb-สารดังนั้นวิธีการที่ฝ่ายตรงข้ามไม่สามารถพิสูจน์ขอบเขตที่ต่ำกว่าดีกว่า√Cb(f)Cb(f)C_b(f)bbbที่ไหนC0(f)C1(f)−−−−−−−−−√C0(f)C1(f)\sqrt{C_0(f)C_1(f)} ในกระดาษADV±ADV±ADV^\pmต้นฉบับผู้เขียนสร้างฟังก์ชั่นตัวอย่างซึ่งวิธีการของพวกเขาเอาชนะอุปสรรคทั้งสอง อย่างไรก็ตามฉันไม่เห็นตัวอย่างของปัญหาทางธรรมชาติใด ๆ ที่ทำให้เกิดขอบเขตใหม่ที่ต่ำกว่า คุณสามารถให้การอ้างอิงใด ๆ ที่ใช้วิธีการปฏิเสธเชิงลบเพื่อบรรลุขอบเขตล่างที่วิธีดั้งเดิมไม่สามารถบรรลุได้หรือไม่? สิ่งที่น่าสนใจที่สุดสำหรับฉันคือการทดสอบอสังหาริมทรัพย์ ขณะนี้มีขอบเขตที่ต่ำกว่าเล็กน้อยในการทดสอบอสังหาริมทรัพย์ในความเป็นจริงฉันรู้เพียงสอง ( CFMdW2010 , ACL2011 ) ที่ทั้งสองใช้วิธีพหุนาม (ครั้งแรกโดยการลดลงจากปัญหาการปะทะกัน เรารู้ว่ามีคุณสมบัติที่จำเป็นต้องมีคำสั่งควอนตัมการตรวจสอบใด ๆ คำนวณฉ( n …

2
PARITY ใน QAC_0 (ถ้าเป็นเช่นนั้นก็สมเหตุสมผล)
ในฐานะที่เป็นที่รู้จักกันดีก็คือพาริตี้ไม่สามารถทำได้ในขนาดความลึกคงที่วงจรโพลี - และในความเป็นจริงวงจร const-dept ต้องการจำนวนประตู EXP วงจร QUANTUM เกี่ยวกับอะไร? a) Parity สามารถทำได้ด้วยวงจรควอนตัมที่มีความลึกคงที่และจำนวนโพลีของประตูหรือไม่? ข) คำถามของฉันเหมาะสมหรือไม่

3
มีการใช้งานที่รู้จักกันดีสำหรับการสร้างการคำนวณควอนตัม?
การคำนวณควอนตัมเป็นพื้นที่ของการวิจัยที่มีจุดมุ่งหมายเพื่อใช้ประโยชน์จากฟิสิกส์ควอนตัม (เช่นควอนตัมพัวพัน) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์ (ไม่เปลี่ยนวิทยานิพนธ์คริสตจักรทัวริง ) การทดลองที่สำคัญที่สุดที่ทำเพื่อแสดงให้เห็นถึงทฤษฎีการคำนวณควอนตัม (เช่น qubits และ teleportation) คืออะไร?

1
การแยกทางออโรราลีนระหว่างวงจรควอนตัมโพลีและล็อกเชิงลึก
ปัญหาที่เกิดขึ้นต่อไปนี้จะปรากฏในรายการ Aaronson ของสิบกึ่งแกรนด์ท้าทายควอนตัมคอมพิวเตอร์ทฤษฎี IsBQP=BPPBQNCBQP=BPPBQNC\mathsf{BQP}=\mathsf{BPP}^{\mathsf{BQNC}}กล่าวอีกนัยหนึ่งว่า "ควอนตัม" ส่วนใดส่วนหนึ่งของอัลกอริธึมควอนตัมจะถูกบีบอัดให้ความลึกหากเรา ยินดีที่จะทำโพลิโนเมียลเวลาโพสต์คลาสสิก? (สิ่งนี้เป็นที่รู้กันว่าเป็นจริงสำหรับอัลกอริธึมของ Shor) หากเป็นเช่นนั้นการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใช้งานทั่วไปจะง่ายกว่าที่เชื่อกันโดยทั่วไป! อนึ่งมันไม่ใช่เรื่องยากที่จะให้oracle แยกระหว่าง และแต่คำถามก็คือว่ามีฟังก์ชันที่เป็นรูปธรรม "instantiating" oracle ดังกล่าวหรือไม่polylog(n)polylog(n)\mathrm{polylog}(n)BQPBQP\mathsf{BQP}BPPBQNCBPPBQNค\mathsf{BPP}^{\mathsf{BQNC}} มันได้รับการคาดคะเนโดย Jozsaว่าคำตอบของคำถามคือใช่ใน '' รุ่นวัดที่ใช้ในการคำนวณควอนตัม ":. ที่วัดในท้องถิ่น, ประตูท้องถิ่นการปรับตัวและมีประสิทธิภาพคลาสสิกหลังการประมวลผลจะได้รับอนุญาตดูยังโพสต์ที่เกี่ยวข้องนี้ คำถาม ฉันต้องการทราบเกี่ยวกับการแยก oracular ที่รู้จักกันในปัจจุบันระหว่างคลาสนี้ (หรืออย่างน้อยการแยก oracle ที่ Aaronson อ้างถึง)

1
การอ่านบน
ฉันควรอ่านอะไรเพื่อทำความเข้าใจปัญหานี้ B Q P= B PPB Q NคBQP=BPPBQยังไม่มีข้อความคBQP = BPP^{BQNC}B Q PBQPBQPB PPB Q NคBPPBQยังไม่มีข้อความคBPP^{BQNC}แต่คำถามคือว่ามีฟังก์ชั่นที่เป็นรูปธรรมใด ๆ --Scott Aaronson http://www.scottaaronson.com/writings/qchallenge.html

1
Oracle Construction for Algorithm ของโกรเวอร์
ในการคำนวณควอนตัมและข้อมูลควอนตัมของไมค์และไอค์อัลกอริทึมของโกรเวอร์มีการอธิบายอย่างละเอียด อย่างไรก็ตามในหนังสือและในคำอธิบายทั้งหมดที่ฉันพบออนไลน์สำหรับอัลกอริทึมของ Grover ดูเหมือนจะไม่มีการเอ่ยถึงวิธีการสร้าง Oracle ของ Grover เว้นแต่ว่าเรารู้อยู่แล้วว่าเรากำลังค้นหาเอาชนะจุดประสงค์ของ ขั้นตอนวิธี โดยเฉพาะคำถามของฉันคือ: ให้ f (x) เช่นนั้นสำหรับบางค่า x, f (x) = 1 แต่สำหรับคนอื่น ๆ ทั้งหมด f (x) = 0 เราจะสร้าง oracle ได้อย่างไรจาก สถานะเริ่มต้นโดยพลการของเรา | x> | y> ถึง | x> | y + f (x)>? รายละเอียดที่ชัดเจนที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ (อาจเป็นตัวอย่าง?) จะได้รับการชื่นชมอย่างมาก หากการก่อสร้างใด ๆ สำหรับฟังก์ชั่นใด ๆ เป็นไปได้ด้วย …

1
คอมพิวเตอร์ควอนตัมมีความแม่นยำเพียงใดหากคุณระงับการใช้หน่วย
คำถามสั้น ๆ พลังการคำนวณของวงจร "ควอนตัม" คืออะไรถ้าเราอนุญาตให้ประตูที่ไม่ใช่แบบรวม (แต่ยังคงกลับด้าน) และต้องการเอาท์พุทเพื่อให้คำตอบที่ถูกต้องด้วยความมั่นใจ? คำถามนี้มีความหมายว่าเกิดอะไรขึ้นกับคลาสEQPEQP\mathsf{EQP}เมื่อคุณอนุญาตให้ใช้วงจรมากกว่าประตูที่รวมกัน (เรายังคงถูกบังคับให้ จำกัด ตัวเองกับประตูที่กลับไม่ได้เหนือCC\mathbb Cหากเราต้องการที่จะมีรูปแบบการคำนวณที่ชัดเจน) (คำถามนี้ได้รับการแก้ไขบางส่วนในแง่ของความสับสนในส่วนของฉันเกี่ยวกับผลลัพธ์ที่ทราบเกี่ยวกับวงจรดังกล่าวในกรณีรวมกัน) เกี่ยวกับการคำนวณควอนตัม "ที่แน่นอน" ฉันกำหนดEQPEQP\mathsf{EQP}เพื่อประโยชน์ของคำถามนี้เพื่อเป็นปัญหาที่สามารถแก้ไขได้อย่างแน่นอนโดยตระกูลควอนตัมวงจรที่สัมประสิทธิ์ของการรวมกันของแต่ละคนคำนวณได้โดยเครื่องทัวริงพหุนามเวลา จำกัด1n1n1^n ) สำหรับแต่ละขนาดอินพุตnnnและโครงร่างของวงจรในฐานะเครือข่ายกำกับยังสามารถสร้างได้ในเวลาพหุนาม ด้วยการแก้ไขคำว่า "แน่นอน" ฉันหมายความว่าการวัดบิตเอาต์พุตผลผลิต|0⟩|0⟩|0\rangleอย่างแน่นอนสำหรับอินสแตนซ์ NO และ|1⟩|1⟩|1\rangleแน่นอนสำหรับ YES อินสแตนซ์ คำเตือน: แม้แต่การ จำกัด ให้ประตูรวมความคิดของนี้แตกต่างจากที่อธิบายโดย Bernstein และ Vazirani โดยใช้เครื่องทัวริงควอนตัม คำจำกัดความข้างต้นอนุญาตให้วงจรครอบครัว{ C n } โดยหลักการมีชุดประตูไม่สิ้นสุด - แต่ละวงจรC nใช้เซตย่อยแน่นอนแน่นอน - เนื่องจากประตูถูกคำนวณจากอินพุต (เครื่องทัวริงควอนตัมสามารถจำลองชุดไฟไนต์เกตใด ๆ ที่คุณต้องการ แต่สามารถจำลองชุดไฟไนต์เกทได้เท่านั้นเพราะมันมีจำนวนการเปลี่ยน จำกัด )EQPEQP\mathsf{EQP}{Cn}{Cn}\{ …

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.