การแทนจำนวนจริงในคอมพิวเตอร์ควอนตัม


14

ในคอมพิวเตอร์ไบนารีคลาสสิก, ตัวเลขจริงมักจะเป็นตัวแทนของการใช้มาตรฐาน IEEE 754 ด้วยคอมพิวเตอร์ควอนตัมคุณสามารถทำเช่นนี้ได้เช่นกัน - และสำหรับการตรวจวัดนี้ (หรือมาตรฐานที่คล้ายกัน) อาจมีความจำเป็นเนื่องจากผลลัพธ์ของการวัดใด ๆ คือไบนารี แต่ตัวเลขจริงสามารถจำลองได้ง่ายขึ้นและ / หรือแม่นยำมากขึ้นภายใน qubits โดยใช้วิธีการที่แตกต่างกันก่อนที่การวัดจะเกิดขึ้น? ถ้าเป็นเช่นนั้นมีกรณีการใช้งานที่มีประโยชน์จริง ๆ หรือไม่โดยเห็นว่า (ฉันสมมติว่า) ความแม่นยำเพิ่มเติมใด ๆ จะหายไปเมื่อทำการวัด

เพื่อความชัดเจนฉันไม่จำเป็นต้องมองหามาตรฐานที่มีอยู่เพียงเพื่อความคิดหรือคำแนะนำเกี่ยวกับวิธีการแสดงตัวเลขเหล่านั้น หากมีการวิจัยใด ๆ เกี่ยวกับเรื่องนี้มันก็จะเป็นประโยชน์เช่นกัน


1
ฉันคิดว่าสิ่งนี้ขึ้นอยู่กับอัลกอริทึมเฉพาะหรือปัญหาที่ต้องแก้ไข ตามที่คุณเห็น 'มาตรฐานจำนวน' นั้นเป็นวิศวกรรมโดยทั่วไป ไม่ใช่วิทยาศาสตร์มีประโยชน์ แต่ไม่ใช่ขอบเขต มาทำงานของก่อนกันดีกว่า ฉันคิดว่าคุณจำเป็นต้องชี้แจงหากคุณต้องการตัวอย่างวรรณกรรมหรืออย่างอื่นเพราะฉันคิดว่ามันคลุมเครือเกินไป
จิ้งจกที่ไม่ต่อเนื่อง

@Discretelizard ฉันยอมรับว่ามันเป็นคำถามทางวิศวกรรมมากกว่าวิทยาศาสตร์ แต่ฉันไม่เห็นด้วยกับเรื่องนี้ไม่ได้เป็นชายแดน สำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่จะใช้ศักยภาพของพวกเขาเราต้องรู้ว่าศักยภาพของพวกมันคืออะไร และคุณไม่สามารถแก้ปัญหาเชิงตัวเลขได้หากไม่มีการแทนค่าตัวเลข
blalasaadri

1
ตกลง. บางทีมันอาจเป็นความคิดที่ดีที่จะชี้แจงว่าคำถามนี้เป็นหนึ่งใน 'วิศวกรรม'
จิ้งจกที่ไม่ต่อเนื่อง

คำตอบ:


9

มีความพยายามที่จะดำเนินการสร้างจุด "ลอย" เป็นตัวแทนของการหมุนขนาดเล็กของรัฐ qubit เช่นตลาดน้ำรับรองจุดในควอนตัมสังเคราะห์วงจร แต่ดูเหมือนจะไม่มีมาตรฐานสากลเช่นเดียวกับที่คุณกล่าวถึงเช่น IEEE 754 IEEE 7130 - มาตรฐานสำหรับคำจำกัดความการคำนวณควอนตัมเป็นโครงการต่อเนื่อง อย่างไรก็ตามการแสดงจุดลอยตัวจะขึ้นอยู่กับความแม่นยำที่คุณต้องการโดยอัตโนมัติ หากคุณต้องการติดตามเส้นทางในบทความแรกที่ฉันเชื่อมโยง (เช่นการใช้การหมุนแบบ qubit) ฉันสามารถจินตนาการถึงความเป็นไปได้ของข้อผิดพลาดในระหว่างการดำเนินการหมุนดังกล่าวและคุณต้องจัดการกับสิ่งเหล่านั้นตามลำดับ


1
กระดาษนั่นดูน่าสนใจมากขอบคุณ เมื่ออ่านบทคัดย่อจนฉันเห็นจุดของคุณเกี่ยวกับข้อผิดพลาด แน่นอนว่าเป็นปัญหาทั่วไปที่เราต้องแก้ไข และฉันก็ไม่แปลกใจที่ยังไม่มีมาตรฐานใด ๆ - ฉันเพิ่งพูดถึง IEEE 754 เป็นตัวอย่างของวิธีการแสดงตัวเลข
blalasaadri

0

ฉันกลัวว่าในขณะที่งานที่น่าสนใจกำลังดำเนินการอยู่ที่นี่ก็ควรจะชัดเจนว่าสถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์ควอนตัมนั้นไม่ได้มาตรฐานมากและด้วยเหตุนี้ทั้งหมดนี้อาจมีการเปลี่ยนแปลง

มาตรฐาน IEEE 754 อธิบายถึงวิธีการใช้งานคุณสมบัติที่วิศวกรรมและการวิจัยหลายทศวรรษแสดงให้เห็นว่ามีประโยชน์และด้วยเหตุนี้เครื่องจึงคาดว่าจะทำเช่นนี้

ในทางตรงกันข้ามนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรยังคงหาวิธีสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัม 'สากล' ที่ดีที่สุด พวกเขามีแนวคิดบางอย่างเกี่ยวกับวิธีการทำเช่นนี้ตามที่ Blue กล่าวถึง อย่างไรก็ตามไม่มี 'ความคิดที่แท้จริงอย่างใดอย่างหนึ่ง' ซึ่งวิศวกรสามารถใช้เป็นมาตรฐานได้

บางทีมันอาจจะกลายเป็นตัวเลขที่ซับซ้อนได้ง่ายขึ้นในคอมพิวเตอร์ควอนตัมและเรามีมาตรฐานสำหรับชนิดข้อมูลจำนวนเชิงซ้อนแทน!

ดังนั้นในขณะที่งานกำลังทำที่นี่มาตรฐาน IEEE ดูเหมือนจะเป็นอย่างมากในอนาคตอันไกล


1
ฉันรู้สิ่งนี้แล้วใช่ ฉันไม่ได้คาดหวังว่าจะมีมาตรฐานที่มีอยู่เช่นกัน ฉันได้เพิ่มบางสิ่งบางอย่างให้กับคำถามนั้นหวังว่าจะอธิบายสิ่งที่ฉันกำลังมองหา
blalasaadri

1
@blalasaadri ดี. ฉันทราบว่านี่อาจไม่ใช่คำตอบที่คุณต้องการ แต่อาจเป็นคำแนะนำที่สมเหตุสมผลสำหรับผู้อ่านรายอื่น
กิ้งก่าไม่ต่อเนื่อง
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.