ควอนตัมหลอมคืออะไร?

หลายคนมีความสนใจในเรื่องของการหลอมควอนตัมซึ่งเป็นการนำเทคโนโลยีควอนตัมมาใช้ไม่น้อยเพราะงานของ D-WAVE ในเรื่องนั้น บทความวิกิพีเดียควอนตัมหลอมหมายความว่าหากดำเนินการ 'หลอม' ช้าพอหนึ่งตระหนัก (รูปแบบที่เฉพาะเจาะจงของ) การคำนวณควอนตัมอะ การหลอมควอนตัมดูเหมือนว่าจะแตกต่างกันไปในส่วนที่ดูเหมือนว่าจะไม่คาดการณ์ว่าจะมีการวิวัฒนาการในระบอบอะเดียแบติก - มันทำให้เกิดความเป็นไปได้ของการเปลี่ยนผ่าน diabatic

ถึงกระนั้นดูเหมือนว่าจะมีสัญชาตญาณในการเล่นกับการหลอมควอนตัมมากกว่าเพียงแค่ "การคำนวณแบบอะเดียแบติกทำได้อย่างเร่งรีบ" ดูเหมือนว่าเราจะเลือกมิลโตเนียนเริ่มแรกซึ่งประกอบด้วยฟิลด์ตามขวางและนี่หมายถึงการอนุญาตให้ใช้เอฟเฟกต์อุโมงค์ในภูมิทัศน์พลังงาน (ตามที่อธิบายไว้ในมาตรฐานพื้นฐานหนึ่งทฤษฏี) นี่คือการพูดถึงคล้ายคลึงกับ (อาจจะเป็นทางการว่า?) อุณหภูมิในการจำลองการหลอมแบบคลาสสิก เรื่องนี้ทำให้เกิดคำถามว่าควอนตัมหลอมก่อน - เตรียมคุณสมบัติเช่นโดยเฉพาะสนามขวางแรกการแก้ไขเชิงเส้นระหว่างมิลโตเนียนและอื่น ๆ ; และอาจมีการแก้ไขเงื่อนไขเหล่านี้เพื่อให้สามารถเปรียบเทียบได้อย่างแม่นยำกับการหลอมแบบดั้งเดิม

มีแนวคิดเกี่ยวกับการหลอมควอนตัมที่มากขึ้นหรือน้อยลงซึ่งจะทำให้เราสามารถชี้ไปที่บางสิ่งและพูดว่า "นี่คือการหลอมควอนตัม" หรือ "นี่ไม่ใช่การหลอมควอนตัมที่แม่นยำเพราะ [มันเกี่ยวข้องกับคุณสมบัติเพิ่มเติมบางอย่าง คุณสมบัติที่จำเป็น] "
อีกวิธีหนึ่ง: สามารถหลอมควอนตัมสามารถอธิบายได้ในการอ้างอิงถึงกรอบมาตรฐานบางอย่าง - ในการอ้างอิงถึงหนึ่งในเอกสารที่มาเช่นสรวง Rev. E 58 (5355), 1998 [ PDF พร้อมใช้ฟรีที่นี่ ] - พร้อมกับรูปแบบทั่วไปที่ยอมรับว่าเป็นตัวอย่างของการหลอมควอนตัมด้วย?
อย่างน้อยก็มีคำอธิบายที่แม่นยำเพียงพอที่เราสามารถพูดได้ว่าควอนตัมหลอมอย่างถูกต้อง generalises คลาสสิกจำลองการอบไม่ใช่โดย "ทำงานได้ดีขึ้นในทางปฏิบัติ" หรือ "ทำงานได้ดีขึ้นภายใต้เงื่อนไข X, Y และ Z" แต่เฉพาะ ในความรู้สึกว่ากระบวนการหลอมแบบคลาสสิกใด ๆ สามารถจำลองได้อย่างมีประสิทธิภาพหรือผ่านการพิสูจน์โดยกระบวนการควอนตัมควอนตัมที่ไม่มีเสียง (เช่นเดียวกับวงจรรวมสามารถจำลองอัลกอริธึมแบบสุ่ม)?

annealing adiabatic-model

— Niel de Beaudrap
แหล่งที่มา

ฉันจะทำให้ดีที่สุดเพื่อจัดการกับสามแต้มของคุณ

คำตอบที่ผ่านมาของฉันจะเป็นคำถามที่ก่อนหน้านี้เกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างการอบควอนตัมและการคำนวณควอนตัมอะเดียแบติกที่สามารถพบได้ที่นี่ ฉันเห็นด้วยกับไลดาร์ว่าการหลอมควอนตัมไม่สามารถกำหนดได้โดยไม่ต้องคำนึงถึงอัลกอริธึมและฮาร์ดแวร์

ที่ถูกกล่าวว่ากรอบการทำงานที่ได้รับการยอมรับสำหรับการควอนตัมควอนตัมและแรงบันดาลใจสำหรับ D-Wave นั้นเป็นผลงานของ Farhi และคณะ ( quant-ph / 0001106 )

ในที่สุดฉันไม่แน่ใจว่าใครสามารถสรุปการจำลองแบบคลาสสิกโดยใช้การหลอมควอนตัมอีกครั้งโดยไม่ต้องพูดถึงฮาร์ดแวร์ นี่คือการเปรียบเทียบอย่างละเอียด: 1304.4595

ที่อยู่ความคิดเห็น:

(1) ฉันเห็นคำตอบก่อนหน้าของคุณ แต่ไม่ได้คะแนนที่คุณทำที่นี่ เป็นเรื่องปกติที่ QA จะไม่เป็นสากลและไม่มีประสิทธิภาพที่พิสูจน์ได้เพื่อแก้ปัญหาและเพื่อให้เกิดแรงจูงใจจากข้อ จำกัด ด้านฮาร์ดแวร์ แต่การหลอมควอนตัมเป็นสิ่งที่ขึ้นอยู่กับฮาร์ดแวร์หรืออินสแตนซ์ที่เฉพาะเจาะจงหรืออย่างอื่นก็ไม่สมเหตุสมผลที่จะตั้งชื่อ

(2) คุณกำลังเชื่อมโยงกระดาษ AQC พร้อมกับข้อความที่ตัดตอนมาจาก Vinci และ Lidar อย่างยิ่งแสดงให้เห็นว่า QA เป็นเพียงวิวัฒนาการอะเดียแบติก - ไอห์ในระบอบการปกครองแบบอะเดียแบติกที่ไม่จำเป็น ถูกต้องจริงหรือ สิ่งนี้เป็นจริงไม่ว่ามิลโตเนียนเริ่มต้นและสุดท้ายคืออะไรหรือเส้นทางใดที่คุณติดตามผ่านมิลโตเนียนสเปซหรือการกำหนดพารามิเตอร์เกี่ยวกับเวลา หากมีข้อ จำกัด เพิ่มเติมนอกเหนือจาก "การคำนวณแบบอะเดียแบติก - ไอชที่ค่อนข้างเร่งด่วน" ข้อ จำกัด เหล่านั้นคืออะไรและทำไมพวกเขาถึงคิดว่ามีความสำคัญต่อแบบจำลอง?

(1 + 2) คล้ายกับ AQC, QA ช่วยลดสนามแม่เหล็กตามขวางของมิลโตเนียน แต่กระบวนการไม่ได้อะเดียแบติกอีกต่อไปและขึ้นอยู่กับ qubits และระดับเสียงรบกวนของเครื่อง มิลโตเนียนเริ่มต้นเรียกว่าเกจในภาษาพื้นเมืองของ D-Wave และสามารถเรียบง่ายหรือซับซ้อนตราบใดที่คุณรู้สภาพพื้นดิน สำหรับการปรับพารามิเตอร์ด้วยความเคารพต่อเวลาฉันคิดว่าคุณหมายถึงกำหนดการอบอ่อนและตามที่ระบุไว้ข้างต้นนี้เป็นข้อ จำกัด ของฮาร์ดแวร์

(3) ฉันไม่เห็นด้วยว่าทำไมฮาร์ดแวร์จึงจำเป็นต้องอธิบายการเปรียบเทียบกับการหลอมจำลองแบบคลาสสิก รู้สึกอิสระที่จะสมมติว่าคุณมีฮาร์ดแวร์ที่สมบูรณ์แบบด้วยการเชื่อมต่อโดยพลการ: กำหนดควอนตัมการหลอมในขณะที่คุณจินตนาการว่านักคณิตศาสตร์อาจกำหนดการหลอมโดยไม่มีรายละเอียดที่ไม่กระตุก และพิจารณาการสำนึกโดยเฉพาะของควอนตัมหลอมเป็นความพยายามที่จะประมาณเงื่อนไขของรูปแบบบริสุทธิ์นั้น แต่เกี่ยวข้องกับการประนีประนอมวิศวกรถูกบังคับให้ทำเพราะต้องจัดการกับโลกแห่งความจริง เป็นไปไม่ได้ที่จะทำการเปรียบเทียบ?

การอบอ่อนแบบจำลองความสัมพันธ์แบบคลาสสิกเพียงอย่างเดียวนั้นมีทั้งการหลอมควอนตัมก็คือพวกเขาทั้งสองมีการหลอมในชื่อ ชาวมิลโตเนียนและกระบวนการต่างกันโดยพื้นฐาน

H_{ค ล. a s s ผม ค a ล.} = \underset{ผม, J}{Σ} J_{ผม J} s_{ผม} s_{J}

$H_{\rm{classical}} = \sum_{i,j} J_{ij} s_i s_j$

H_{Q ยู a n เสื้อ ยู ม.} = A (เสื้อ) \underset{ผม, J}{Σ} J_{ผม J} σ_{ผม}^{Z} σ_{J}^{Z} + B (เสื้อ) \underset{ผม}{Σ} σ_{ผม}^{x}

$H_{\rm{quantum}} = A(t) \sum_{i,j} J_{ij} \sigma_i^z \sigma_j^z + B(t) \sum_i \sigma_i^x$

อย่างไรก็ตามหากคุณต้องการเปรียบเทียบการควอนตัมจำลองกับการหลอมควอนตัมกลุ่ม Troyer ที่ ETH เป็นข้อดีเมื่อพูดถึงการหลอมควอนตัมจำลอง ฉันขอแนะนำสไลด์เหล่านี้ส่วนใหญ่ตาม Boxio และคณะ กระดาษที่ฉันลิงค์ด้านบน

ประสิทธิภาพของการอบแบบจำลองการอบควอนตัมจำลองและ D-Wave ในกรณีของฮาร์ดสปินแก้ว - Troyer (PDF)

(4) คำพูดของคุณเกี่ยวกับมิลโตเนียนเริ่มต้นนั้นมีประโยชน์และแนะนำบางสิ่งโดยทั่วไปที่ซุ่มซ่อนอยู่ในพื้นหลัง บางทีอาจจะกำหนดเวลาโดยพลการ (แต่สามารถคำนวณได้อย่างมีประสิทธิภาพเสียงเดียวและความแตกต่างเป็นครั้งแรก) ในหลักการโดยมีข้อ จำกัด ที่เกิดขึ้นจากข้อ จำกัด ทางสถาปัตยกรรมเท่านั้นและแน่นอนว่ายังมีเป้าหมายเพื่อให้ได้ผลลัพธ์

ฉันไม่แน่ใจว่าคุณกำลังถามอะไร ตารางเวลาโดยพลการมีประโยชน์หรือไม่ ฉันไม่คุ้นเคยกับการทำงานกับตารางการอบอ่อนโดยพลการ โดยหลักการแล้วสนามควรจะไปจากสูงไปต่ำช้าพอที่จะหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลง Landau-Zener และเร็วพอที่จะรักษาผลกระทบเชิงควอนตัมของ qubits

ที่เกี่ยวข้อง การทำซ้ำครั้งล่าสุดของ D-Wave สามารถทำให้หายไปแต่ละ qubits ในอัตราที่แตกต่างกัน แต่ฉันไม่ได้ตระหนักถึงการศึกษาของ D-Wave ที่ไม่ได้มีการร่วมมือกัน

DWave - การส่งเสริมความสมบูรณ์ของแฟคตอริ่งจำนวนเต็มผ่านการออฟเซ็ตควอนตัม (PDF)

$H_{cl}$ $H_{qm}$ $A(t)=1,B(t)=0$ $H_{qm}$ ไม่เสื่อมและเส้นทแยงมุม) มีความแตกต่างอย่างชัดเจนใน 'ช่วงการเปลี่ยนภาพ' ซึ่ง QA ดูเหมือนจะพึ่งพาการหยั่งรู้ทางสัญชาตญาณของการขุดอุโมงค์ / กึ่งเสมือนจริง ทิศทางนี้ไม่มีงานหรือไม่?

$A(t)=1,B(t)=0$

arXiv: 1605.03303

arXiv: 1708.00236

เกี่ยวกับความสัมพันธ์ของการหลอมควอนตัมกับการเดินควอนตัม เป็นไปได้ในการรักษาหลอมควอนตัมด้วยวิธีนี้ตามที่แสดงโดยนายกรัฐมนตรี

arXiv: 1606.06800

(6) ข้อเคารพข้อหนึ่งที่ฉันคิดว่าฮาร์ดแวร์อาจมีบทบาทสำคัญ --- แต่คุณยังไม่ได้กล่าวถึงอย่างชัดเจน --- คือบทบาทของการกระจายไปยังอ่างอาบน้ำซึ่งตอนนี้ฉันจำได้ว่าเกี่ยวข้องกับ DWAVE การอ้างอิงจาก Boixo และคณะ: "ซึ่งแตกต่างจากการคำนวณควอนตัมแบบอะเดียแบติก [... ] การหลอมควอนตัมเป็นวิธีการบวกอุณหภูมิที่เกี่ยวข้องกับระบบควอนตัมแบบเปิดคู่กับอ่างน้ำร้อน" เห็นได้ชัดว่าสิ่งที่การมีเพศสัมพันธ์อย่างใดอย่างหนึ่งคาดหวังในระบบที่กำหนดขึ้นอยู่กับฮาร์ดแวร์; แต่ไม่มีความคิดในสิ่งที่ข้อต่ออาบน้ำมีเหตุผลที่จะต้องพิจารณาสำหรับยาระงับความรู้สึกสมมุติ?

ฉันไม่รู้เกี่ยวกับด้านฮาร์ดแวร์มากพอที่จะตอบคำถามนี้ แต่ถ้าฉันต้องเดาว่าอุณหภูมิที่ต่ำกว่าดีกว่าเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาที่เกี่ยวข้องกับเสียงรบกวน

คุณพูดว่า "โดยหลักการแล้วสนามควรจะไปจากสูงไปต่ำช้าพอที่จะหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลง Landau-Zener และเร็วพอที่จะรักษาผลกระทบเชิงควอนตัมของ qubits" นี่เป็นสิ่งที่มีประโยชน์ที่ต้องทำ แต่โดยปกติแล้วคุณไม่รู้ว่าจะช้าหรือช้าแค่ไหน

นี่จะเป็นเวลาเชื่อมโยงกันของ qubits ตารางการหลอม D-Wave นั้นอยู่ในลำดับไมโครวินาทีด้วย T2 สำหรับการเหนี่ยวนำยิ่งยวด qubits อยู่ที่ประมาณ 100 microseconds ถ้าฉันต้องให้คำจำกัดความที่ชัดเจนของตารางการหลอมมันจะเป็น 'วิวัฒนาการของสนามตามขวางภายในระยะเวลาน้อยกว่าเวลา decoherence ของการนำ qubit มาใช้' สิ่งนี้จะช่วยให้จุดแข็งเริ่มต้นที่แตกต่างกันหยุดชั่วคราวและการอ่านข้อมูลจากจุดแข็งของสนาม มันไม่จำเป็นต้องเป็นแบบโมโนโทนิก

ฉันคิดว่าบางทีการแยกตัวไปอาบน้ำบางครั้งก็ถือว่าเป็นประโยชน์ต่อวิธีการทำงานของ annealer ควอนตัมเมื่อทำงานในระบอบการปกครองที่ไม่เป็นอะเดียแบติก ช่องว่างค่าลักษณะเฉพาะอาจมีขนาดเล็กมาก) การกระจายไม่เป็นประโยชน์หรือไม่

ฉันปรึกษากับ S. Mandra และในขณะที่เขาชี้ให้ฉันดูเอกสารสองสามฉบับโดย P. Love และ M. Amin ซึ่งแสดงให้เห็นว่าบางห้องอาบน้ำสามารถเร่งการหลอมควอนตัมและการปรับอุณหภูมิให้ร้อนขึ้นสามารถช่วยค้นหาสภาพพื้นดินได้เร็วขึ้น

arXiv: cond เสื่อ / 0609332

ฉันคิดว่าบางทีถ้าเราสามารถทำให้เกิดความสับสนเกี่ยวกับตารางการหลอมและการเปลี่ยนแปลงนั้นจะต้องเป็นไปตามการสอดแทรกระหว่างสองมิลโตเนียน (ตรงกันข้ามกับวิถีที่ซับซ้อน), ...

$A(t)$ $B(t)$

DWave - ทิศทางฮาร์ดแวร์ในอนาคตของ Quantum Annealing (PDF)

อย่าลังเลที่จะรวมคำตอบเหล่านี้ไว้ตามที่คุณต้องการ ขอบคุณ

— Andrew O
แหล่งที่มา

ขอบคุณ --- ฉันหวังว่าเราจะสามารถตรึงรายละเอียดเพิ่มเติมได้ (1)ฉันเห็นคำตอบก่อนหน้าของคุณ แต่ไม่ได้คะแนนที่คุณทำที่นี่ เป็นเรื่องปกติที่ QA จะไม่เป็นสากลและไม่มีประสิทธิภาพที่พิสูจน์ได้เพื่อแก้ปัญหาและเพื่อให้เกิดแรงจูงใจจากข้อ จำกัด ด้านฮาร์ดแวร์ แต่การหลอมควอนตัมเป็นสิ่งที่ขึ้นอยู่กับฮาร์ดแวร์หรืออินสแตนซ์ที่เฉพาะเจาะจงหรืออย่างอื่นก็ไม่สมเหตุสมผลที่จะตั้งชื่อ (ต่อ)

— Niel de Beaudrap

(2) การเชื่อมโยงกระดาษ AQC ของคุณพร้อมกับข้อความที่ตัดตอนมาจาก Vinci และ Lidar แสดงให้เห็นอย่างยิ่งว่า QA เป็นเพียงวิวัฒนาการอะเดียแบติก - ไอห์ในระบอบการปกครองแบบอะเดียแบติกที่ไม่จำเป็น มันถูกต้องจริงเหรอ? สิ่งนี้เป็นจริงไม่ว่ามิลโตเนียนเริ่มต้นและสุดท้ายคืออะไรหรือเส้นทางใดที่คุณติดตามผ่านมิลโตเนียนสเปซหรือการกำหนดพารามิเตอร์เกี่ยวกับเวลา หากมีข้อ จำกัด เพิ่มเติมนอกเหนือจาก "การคำนวณแบบอะเดียแบติก - ไอชที่ค่อนข้างเร่งด่วน" ข้อ จำกัด เหล่านั้นคืออะไรและทำไมพวกเขาถึงคิดว่ามีความสำคัญต่อแบบจำลอง? (ต่อ)

— Niel de Beaudrap

ยังไม่ลืมเกี่ยวกับเรื่องนี้เพียงแค่ยุ่งสุด ๆ จะพยายามอัปเดตในคืนนี้

— Andrew O

ขออภัยในความล่าช้า. เพิ่มข้อมูลเพิ่มเติม

— Andrew O

ระบุความคิดเห็นที่เหลือ

— Andrew O