ควอนตัมคอมพิวเตอร์

ตามวิกิพีเดียบล็อกเชนเป็นวิธีการที่จะรักษา "รายการเร็กคอร์ดที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องเรียกว่าบล็อกซึ่งเชื่อมโยงและรักษาความปลอดภัยโดยใช้การเข้ารหัส [... และ] โดยเนื้อแท้ทนต่อการดัดแปลงข้อมูล" Blockchains อยู่ในการใช้งานจริงในปัจจุบันเช่นใน cryptocurrency Bitcoin การใช้งานเหล่านี้จะต้องใช้ประโยชน์จากวิธีการบางอย่างในการเข้ารหัสซึ่งจะเกี่ยวข้องกับข้อสมมติที่ตั้งใจจะรับประกันความปลอดภัยของพวกเขา การใช้งานปัจจุบันของ blockchain ทนต่อการโจมตีโดยใช้การคำนวณควอนตัมหรือไม่?

12 cryptography 

ความรู้ที่ไม่ถูกต้องเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์ควอนตัมระดับผู้กระตือรือร้นคือพวกเขาสามารถแก้ไขปัญหาที่อธิบายได้จำนวนมากในเวลาพหุนาม ความรู้ในระดับที่กระตือรือร้นและไม่ถูกต้องเกี่ยวกับระบบความวุ่นวายคือการมีความไวสูงต่อสภาวะเริ่มต้นการทำนายและการควบคุมของพวกเขานั้นยากที่จะเหนือกว่าความถูกต้องโดยทั่วไปไม่เพียงพอ วันนี้หนึ่งในการใช้งานที่มีชื่อเสียงที่สุดของระบบวุ่นวายคือปัญหาของการสร้างแบบจำลองสภาพอากาศของโลก ฉันคิดว่าการใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัม (1) และ (2) เข้าด้วยกันเราอาจมีขั้นตอนที่สำคัญ (พหุนามถึงเอกซ์โปเนนเชียล) เพื่อจัดการกับมัน ถูกต้องหรือไม่ เรามีข้อได้เปรียบที่สำคัญในการจัดการกับความโกลาหลมากกว่านี้หรือไม่?

12 applications 

ประตูแลกเปลี่ยนเทียบเท่ากับการแลกเปลี่ยนลวดของสองบิตหรือไม่? ถ้าใช่ทำไมไม่เพียงแค่เปลี่ยนสายเมื่อใดก็ตามที่เราต้องการที่จะใช้ประตูแลกเปลี่ยน?

12 quantum-gate 

ฉันเข้าใจว่ามีภาษาการเขียนโปรแกรมจำนวนมาก (เช่น Q #, Qiskit เป็นต้น) อันไหนเหมาะกับคนที่เพิ่งเริ่มเรียนรู้การเขียนโปรแกรมและไม่รู้อะไรเลยเกี่ยวกับกลศาสตร์ควอนตัม

12 programming 

มีอัลกอริธึมควอนตัมมาตรฐานที่เป็นธรรมจำนวนมากที่ทุกคนสามารถเข้าใจได้ภายในกรอบที่คล้ายกันมากจากปัญหาของอัลกอรึทึมของไซม่อนไซมอนการค้นหาของโกรเวอร์อัลกอริทึมของชอร์และอื่น ๆ ขั้นตอนวิธีการหนึ่งที่ดูเหมือนว่าจะแตกต่างอย่างสิ้นเชิงเป็นอัลกอริทึมสำหรับการประเมินโจนส์พหุนาม ยิ่งไปกว่านั้นดูเหมือนว่านี่เป็นอัลกอริทึมที่สำคัญในการทำความเข้าใจในแง่ที่ว่ามันเป็นปัญหาที่สมบูรณ์แบบ BQP : มันแสดงให้เห็นถึงพลังที่เต็มไปด้วยคอมพิวเตอร์ควอนตัม นอกจากนี้สำหรับตัวแปรของปัญหาก็DQC-1 ที่สมบูรณ์คือมันแสดงถึงอำนาจเต็มของหนึ่ง qubit อัลกอริทึมโจนส์พหุนามกระดาษนำเสนอขั้นตอนวิธีการในทางที่แตกต่างกันมากกับอัลกอริทึมควอนตัมอื่น ๆ มีวิธีที่คล้ายกัน / คุ้นเคยมากกว่าที่ฉันสามารถเข้าใจอัลกอริทึม (โดยเฉพาะรวมในตัวแปร DQC-1 หรือเพียงแค่วงจรทั้งหมดในตัวแปร BQP-Complete)?ยูUU

12 algorithm  circuit-construction  bqp 

ฉันรู้สึกทึ่งกับเวลาบันทึกที่ควิบิตรอดชีวิตมาได้

12 physical-qubit  experiment  fidelity 

คอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถจำลองระบบควอนตัมอื่นได้อย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้นจะต้องมีการจัดเรียงของการตั้งค่ายางลบยางลบควอนตัม ผมอยากจะเห็นเช่นเทียบเท่าวาดเป็นวงจรควอนตัมอยู่ในตัวแปรของการเลือกที่ล่าช้าควอนตัมยางลบ หนึ่ง (ควอนตัม) ก่อให้เกิดการทดลองของยางลบควอนตัมคือ: คุณสร้างการทดสอบร่องรบกวนคู่ที่คุณได้รับซึ่งทางข้อมูลโดยการ "เสแสร้ง" โฟตอนในด้านหน้าของแต่ละช่องโดยใช้พารามิเตอร์ที่เกิดขึ้นเองลงแปลง (ฟิสิกส์ที่ไม่สำคัญ สำหรับข้อโต้แย้งของฉันจุดที่เรามีโฟตอนใหม่ที่เราสามารถวัดได้เพื่อรับข้อมูลที่ทาง) รูปแบบการแทรกสอดจะหายไปโดยธรรมชาติเว้นแต่เราจะสร้างยางลบควอนตัม: ถ้าโฟตอน "สองเท่า" ที่มีข้อมูลซึ่งทางนั้นซ้อนทับผ่านเครื่องส่งสัญญาณ 50-50 คานในลักษณะที่ไม่สามารถวัดข้อมูลทางใดได้อีก รูปแบบการรบกวนปรากฏขึ้นอีกครั้ง อยากรู้อยากเห็น ฉันดูเหมือนจะไม่สามารถค้นหาความเท่าเทียมที่น่าเชื่อถือสำหรับรูปแบบการรบกวนและสำหรับยางลบควอนตัมในประตูควิบิต แต่ฉันก็ชอบที่จะทำการทดลอง (และที่จริงแล้วเป็นเรื่องจริง) ในคอมพิวเตอร์ควอนตัมด้วย ฉันต้องใช้โปรแกรมใด (วงจรควอนตัม) บนคอมพิวเตอร์ควอนตัมเพื่อทำเช่นนั้น?

12 algorithm  quantum-gate  circuit-construction 

ฉันสนใจในสถานะของความเร็วประตูรั้วและเวลา decoherence สำหรับประเภท qubit ที่ฉันรู้ว่ากำลังถูกติดตามโดย บริษัท ในปัจจุบัน: ยิ่งยวด qubits กับดักไอออน qubits โทนิค ฉันจะหาสิ่งเหล่านี้ได้ที่ไหนและมีสถานที่ที่อัพเดทสิ่งเหล่านี้เป็นประจำหรือไม่? มีการเผยแพร่ตารางต่าง ๆ ที่แสดงให้เห็นถึงช่วงเวลาเหล่านี้สำหรับ qubits ประเภทต่างๆในช่วงหลายปีที่ผ่านมา (รวมถึงแผนงาน QC แห่งชาติ Los Alamos ที่มีชื่อเสียงของ Lab) ฉันต้องการตัวเลขเหล่านี้เพื่อตอบคำถามนี้เพราะฉันต้องการเปรียบเทียบเวลา decops 1ps ใน FMO กับเวลา decoherence ที่ทันสมัยและเวลาของผู้สมัครที่เป็นที่นิยมสำหรับ QCs ดังนั้นฉันจึงไปหาค่าที่สมเหตุสมผลสำหรับสิ่งนี้ ช่วงเวลา แต่ฉันไม่รู้จะดูอีกต่อไป เวลาตอบสนองที่ยาวที่สุดเท่าที่เคยวัดได้ถูกให้ไว้ในคำตอบนี้ แต่ไม่ได้ระบุเวลาประตู: เวลานานที่สุดที่ qubit รอดชีวิตมาได้ด้วยความเที่ยงตรง 0.9999? James Wootton พูดคุยเกี่ยวกับข้อดีและข้อเสียของสามประเภท qubit ข้างต้น แต่ไม่ใช่ประตู / …

12 quantum-gate  architecture  resource-request  experiment  decoherence 

หลายคนแนะนำให้ใช้ "การสุ่มตัวอย่างวงจรสุ่ม" เพื่อแสดงอำนาจสูงสุดควอนตัม แต่คำจำกัดความที่แม่นยำของปัญหา "การสุ่มตัวอย่างวงจรสุ่ม" คืออะไร ฉันเคยเห็นข้อความเช่น "งานคือการใช้วงจรควอนตัมแบบสุ่ม (อย่างมีประสิทธิภาพ) ของรูปแบบเฉพาะและสร้างตัวอย่างจากการแจกแจงเอาต์พุต" แต่มันไม่ชัดเจนสำหรับฉันว่าคำว่า "วงจรควอนตัมแบบสุ่ม (มีประสิทธิภาพ)" หมายถึงอะไรอย่างแม่นยำ นอกจากนี้เรายังรู้อะไรเกี่ยวกับความซับซ้อนในการคำนวณแบบดั้งเดิมของปัญหานี้หรือไม่?

12 speedup  quantum-advantage  random-quantum-circuit 

ความยุ่งเหยิงมักถูกกล่าวถึงกันว่าเป็นหนึ่งในองค์ประกอบสำคัญที่ทำให้ควอนตัมแตกต่างจากคลาสสิก แต่การพัวพันนั้นจำเป็นจริงๆหรือไม่ที่จะทำให้การคำนวณควอนตัมมีความเร็วขึ้น?

12 entanglement  speedup 

ในฐานะที่เป็นส่วนหนึ่งของอัลกอริทึมแปรปรวนฉันต้องการสร้างวงจรควอนตัม (นึกคิดด้วยpyQuil ) ซึ่งจำลองรูปแบบของมิลโตเนียน: H=0.3⋅Z3Z4+0.12⋅Z1Z3+[...]+−11.03⋅Z3−10.92⋅Z4+0.12i⋅Z1Y5X4H=0.3⋅Z3Z4+0.12⋅Z1Z3+[...]+−11.03⋅Z3−10.92⋅Z4+0.12i⋅Z1Y5X4H = 0.3 \cdot Z_3Z_4 + 0.12\cdot Z_1Z_3 + [...] + - 11.03 \cdot Z_3 - 10.92 \cdot Z_4 + \mathbf{0.12i \cdot Z_1 Y_5 X_4} เมื่อพูดถึงเทอมสุดท้ายปัญหาคือ pyQuil จะพ่นข้อผิดพลาดต่อไปนี้: TypeError: PauliTerm coefficient must be real ฉันเริ่มดำน้ำในวรรณคดีและดูเหมือนว่าปัญหาไม่สำคัญ ฉันได้อ่านบทความนี้เกี่ยวกับควอนตัมสากลมิลโตเนียนซึ่งมีการเข้ารหัสที่ซับซ้อนต่อการเข้ารหัสเช่นเดียวกับการเข้ารหัสในท้องถิ่น อย่างไรก็ตามมันยังไม่ชัดเจนสำหรับฉันว่าจะใช้บางอย่างเช่นนี้ได้อย่างไร ใครสามารถให้คำแนะนำการปฏิบัติเพื่อแก้ไขปัญหานี้ได้บ้าง

12 programming  simulation  hamiltonian-simulation  pyquil 

ในความคิดเห็นต่อคำถามที่ฉันถามเมื่อเร็ว ๆ นี้มีการสนทนาระหว่างuser1271772กับตัวฉันเองเกี่ยวกับตัวดำเนินการในเชิงบวก ฉันรู้ว่าสำหรับโอเปอเรเตอร์ที่สงวนรักษาไว้ซึ่งร่องรอย (เช่นทรานสโพสต์บางส่วน) หากทำหน้าที่ในสถานะผสมρแม้ว่าΛ ( ρ )จะเป็นเมทริกซ์ความหนาแน่นที่ใช้ได้จริงมันทำให้แมทริกซ์ความหนาแน่นของระบบ นี่ไม่ใช่โอเปอเรเตอร์ที่ถูกต้องΛΛ\Lambdaρρ\rhoΛ ( ρ )Λ(ρ)\Lambda(\rho) อย่างไรก็ตามความคิดเห็นนี้และความคิดเห็นของผู้ใช้ 1271772 ทำให้ฉันคิด การกระทำในสถานะที่ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของระบบที่ใหญ่กว่านั้นจะให้เมทริกซ์ความหนาแน่นที่ถูกต้องและไม่มีระบบที่เชื่อมโยงกันเพื่อโคลนมันขึ้นมาΛΛ\Lambda คำถามของฉันคือดังนั้น: อนุญาตให้มีการดำเนินการดังกล่าว (เช่นการกระทำของแผนที่เชิงบวกเกี่ยวกับสถานะที่ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของระบบที่ใหญ่กว่า) ถ้าไม่ทำไมล่ะ และถ้าเป็นเช่นนั้นจริงหรือไม่ที่แผนที่เชิงบวกใด ๆ สามารถขยายไปสู่แผนที่เชิงบวกอย่างสมบูรณ์ (อาจเป็นแบบไม่ตั้งใจ)?

12 quantum-gate  quantum-state  quantum-information  quantum-channel  quantum-operation 

ฉันมาจากพื้นหลังวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์และฉันพบว่ามันยากที่จะตัดสินใจเกี่ยวกับทรัพยากรที่ฉันควรมุ่งเน้นในขณะที่การเรียนรู้การคำนวณควอนตัมเนื่องจากมีมากที่จะอ่าน / ดู เป้าหมายสูงสุดของฉันคือการสร้างภาษาการเขียนโปรแกรมที่ทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมระหว่างคอมพิวเตอร์ควอนตัมและบุคคลที่คล้ายกับ 1972 เมื่อ C ถูกสร้างขึ้น ในฐานะสื่อกลางที่เหมือนจริงฉันต้องการไปที่จุดของการเขียนโปรแกรมบน QISKit ของ IBM เพื่อที่ฉันจะต้องมีคู่มือการศึกษาแผนผังเพื่อรับพื้นหลังที่จำเป็นในสาขาฟิสิกส์และสาขาที่เกี่ยวข้องที่จำเป็นในการดำน้ำในสาขาการคำนวณควอนตัม สิ่งนี้มีอยู่แล้ว: รายการสั่งซื้อของแนวคิดและความสามารถที่ขาดไม่ได้ในการควบคุมซึ่งถ้าเป็นไปได้ยังกล่าวถึงวัสดุที่เพียงพอที่จะได้มาซึ่งสิ่งเหล่านั้นด้วย ? สมมติว่ามีความรู้วิชาฟิสิกส์ระดับมัธยม จัดทำคู่มือการศึกษาเช่นตั้งแต่ระดับเริ่มต้นไปจนถึงประเภทผู้เชี่ยวชาญ พยายามแสดงรายการทรัพยากรวิดีโอ / หนังสือที่ควรทำตามลำดับเหตุการณ์เพื่อให้เป็นผู้เชี่ยวชาญในด้านการคำนวณควอนตัมในระดับที่ฉันสามารถเขียนภาษาควอนตัมคอมพิวเตอร์ของฉันเอง (สมมติว่ามีทักษะ CS อื่น ๆ ในการเขียนภาษา) .

12 algorithm  programming  resource-request 

แรงจูงใจเบื้องหลังเมทริกซ์ความหนาแน่นคืออะไร? และอะไรคือความแตกต่างระหว่างเมทริกซ์ความหนาแน่นของสถานะบริสุทธิ์และเมทริกซ์ความหนาแน่นของสถานะผสม? นี่คือภาคต่อที่ตอบเองว่าอะไรคือความแตกต่างระหว่างสถานะควอนตัมที่บริสุทธิ์และผสมกัน? & วิธีการหาเมทริกซ์ความหนาแน่นของ qubit? คุณสามารถเขียนคำตอบอื่นได้

12 quantum-state  density-matrix 

เป็นที่รู้จักกันโดยทฤษฎีบทการโคลนนิ่งที่สร้างเครื่องจักรที่สามารถโคลนสถานะควอนตัมตามอำเภอใจไม่ได้ อย่างไรก็ตามหากการคัดลอกนั้นไม่สมบูรณ์แบบสามารถสร้างเครื่องลอกแบบควอนตัมสากลได้สามารถสร้างสำเนาที่ไม่สมบูรณ์ของสถานะควอนตัมตามอำเภอใจซึ่งรัฐดั้งเดิมและสำเนามีระดับความเที่ยงตรงที่ขึ้นอยู่กับเครื่อง ฉันได้พบกับการลอกเลียนแบบควอนตัมของกระดาษ: นอกเหนือจากทฤษฎีบทไร้โคลนโดย Buzek และ Hillery ที่มีการนำเสนอเครื่องโคลนสากลควอนตัมแบบนี้ อย่างไรก็ตามบทความนี้มาจากปี 1996 และฉันไม่ทราบว่ามีบางส่วนที่ก้าวหน้าในเครื่องประเภทนี้ได้ทำไปแล้วหรือยัง ดังนั้นฉันอยากรู้ว่ามีใครรู้หรือไม่ว่าการโคลนนิ่งแบบนี้ได้ทำไปแล้วตั้งแต่นั้นมานั่นคือเครื่องจักรที่มีความเที่ยงตรงดีกว่าแบบที่เสนอในบทความนี้หรือวิธีการนั้นซับซ้อนน้อยกว่า .. นอกจากนี้ยังเป็นเรื่องที่น่าสนใจที่จะได้รับการอ้างอิงเกี่ยวกับแอปพลิเคชันที่มีประโยชน์ใด ๆ ที่เครื่องดังกล่าวแสดงหากมี

11 quantum-state  resource-request  cloning