ควอนตัมคอมพิวเตอร์

ฉันต้องการจำลองวงจรโคลงขนาดใหญ่ (H / S / CNOT / MEASURE / feedforward) โดยที่มี T เกตจำนวนน้อยผสมกันฉันจะทำสิ่งนี้ในวิธีที่ปรับสเกลได้เฉพาะในจำนวน T เกตส์? มีการใช้งานที่มีอยู่?

10 circuit-construction  simulation 

วงจร สามารถแปลเป็นรหัสต่อไปนี้: operation Teleport(msg, there) { let register = AllocateRegister(); let here = register; H(here); CNOT(here, there); CNOT(msg, here); H(msg); // Measure out the entanglement. if (M(msg) == One) { Z(there); } if (M(here) == One) { X(there); } } } คำสั่ง if เกิดขึ้นได้อย่างไร? เหตุใดจึงใช้เส้นสองเส้นหลังการวัด

10 circuit-construction  notation 

สมมติว่าฉันเปลี่ยนสถานะดังนี้ ผมเริ่มต้นด้วยรัฐ\| 0 ⟩ ⊗ | 0 ⟩ ⊗ | 0 ⟩ ⊗ | 0 ⟩|0⟩⊗|0⟩⊗|0⟩⊗|0⟩\lvert 0\rangle \otimes \lvert0\rangle \otimes \lvert0\rangle \otimes \lvert 0 \rangle ฉันพัวพันกับ qubits ที่ 1 และ 2 (พร้อม H gate และ C-NOT) จากนั้นฉันก็พัวพัน qubits ที่ 3 และ 4 ในลักษณะเดียวกัน ถ้าฉันพยายามใช้เกต H และ C-NOT กับคำลงท้ายที่ 2 และ …

10 quantum-gate  entanglement 

คำถามนี้ตั้งอยู่บนสถานการณ์สมมติที่เป็นส่วนหนึ่งของข้อสันนิษฐานและอีกส่วนหนึ่งมาจากคุณสมบัติการทดลองของอุปกรณ์ควอนตัมที่ใช้โมเลกุลซึ่งมักจะนำเสนอวิวัฒนาการควอนตัมและมีศักยภาพที่จะปรับขนาดได้ แต่โดยทั่วไปมีความท้าทายอย่างมาก ตัวอย่างที่เกี่ยวข้อง แต่ไม่ซ้ำกันเป็นชุดของงานที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมไฟฟ้าของ qubits หมุนนิวเคลียร์นี้ในโมเลกุลเดี่ยว ) สถานการณ์สมมติ: ให้เราบอกว่าเรามีกล่องดำหลายกล่องแต่ละกล่องสามารถประมวลผลข้อมูลได้ เราไม่ได้ควบคุมวิวัฒนาการควอนตัมของกล่อง ในภาษาของแบบจำลองวงจรควอนตัมเราไม่ได้ควบคุมลำดับของประตูควอนตัม เรารู้ว่ากล่องดำแต่ละกล่องนั้นถูกเดินสายไปยังอัลกอริทึมที่แตกต่างกันหรือตามความเป็นจริงมากขึ้นสำหรับมิลโตเนียนขึ้นกับเวลาที่แตกต่างกันรวมถึงวิวัฒนาการที่ไม่ต่อเนื่องกัน เราไม่ทราบรายละเอียดของกล่องดำแต่ละกล่อง โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่เราไม่ทราบว่าการเปลี่ยนแปลงของควอนตัมของพวกเขามากพอที่สอดคล้องกันในการผลิตการดำเนินงานของอัลกอริทึมควอนตัม (ให้เราในที่นี้เรียกสิ่งนี้ว่า " quantumness "; ขอบเขตต่ำสำหรับการนี้จะเป็น 'มันเป็นความแตกต่างจากแผนที่คลาสสิก') . เพื่อทำงานกับกล่องดำของเราเพื่อมุ่งสู่เป้าหมายนี้เรารู้วิธีป้อนอาหารแบบคลาสสิกและรับเอาท์พุทแบบคลาสสิกเท่านั้น ให้เราเห็นความแตกต่างระหว่างสองสถานการณ์ย่อย: เราไม่สามารถทำการพัวพันได้ด้วยตนเอง: เราใช้สถานะผลิตภัณฑ์เป็นอินพุตและการวัดควิบิตเดียวในเอาท์พุท อย่างไรก็ตามเราสามารถเลือกพื้นฐานของการเตรียมการป้อนข้อมูลและการวัดของเรา (อย่างน้อยระหว่างสองฐานมุมฉาก) ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น แต่เราไม่สามารถเลือกฐานและต้องทำงานบนฐานบางส่วนที่คงที่ "ธรรมชาติ" เป้าหมาย: เพื่อตรวจสอบหากล่องดำที่ระบุปริมาณของพลวัต อย่างน้อยสำหรับ 2 หรือ 3 qubits เป็นหลักฐานพิสูจน์แนวคิดและยังเหมาะสำหรับขนาดอินพุตที่ใหญ่ขึ้น คำถาม: ในสถานการณ์นี้มีชุดทดสอบสหสัมพันธ์ในรูปแบบของความไม่เท่าเทียมของ Bellซึ่งสามารถบรรลุเป้าหมายนี้ได้หรือไม่

10 algorithm  architecture  experiment  decoherence 

ฉันเป็นผู้เริ่มต้นทั้งหมดฉันถูกโพสต์ที่นี่โดยโพสต์บล็อกเด่น stackoverflowดังนั้นฉันจึงเริ่มเรียน ดูวิดีโอ youtube นี้ ( คู่มือสำหรับผู้เริ่มต้นใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัม (3:58 ) ฉันเห็นสไลด์นี้ที่พูดถึงการซ้อนทับ: ตอนแรกฉันคิดว่านอกเหนือจาก qubits ซึ่งสามารถอยู่ในการซ้อนทับของ 0 และ 1 ยังมี qsphere ซึ่งสามารถอยู่ในการซ้อนของ 5 ศูนย์และ 5 คนเมื่ออันที่จริงมันเป็นเพียง 5 qubits ดังนั้นเมื่อเราพูด qsphere เป็นที่รู้จักกันว่าเป็น 5 qubits?

10 terminology 

ฉันสงสัยว่ามีแหล่งที่มา (บทความออนไลน์หรือบทความทบทวน) ซึ่งทำหน้าที่กำหนดอัลกอริธึมล่าสุดและความซับซ้อนของมันที่ใช้ในการจำลองระบบทางกายภาพต่างๆ บางสิ่งบางอย่างตาม: ระบบทางกายภาพ 1 : ทฤษฎีสนามควอนตัม (การกระเจิง) ความซับซ้อน : พหุนามในจำนวนของอนุภาคพลังงานและความแม่นยำ ที่มา : อัลกอริทึมควอนตัมสำหรับทฤษฎีสนามควอนตัม (Jordan, Lee & Preskill, 2011) ระบบทางกายภาพ 2 : ระดับพลังงานปรมาณู และอื่น ๆ

10 algorithm  simulation  resource-request 

เงื่อนไขการแข่งขันควอนตัมคอมพิวเตอร์และการแข่งขันควอนตัมคอมพิวเตอร์ทั่วโลกถูกนำมาใช้ในสื่อมวลชนและชุมชนการวิจัยเมื่อเร็ว ๆ นี้ในความพยายามที่จะอธิบายประเทศที่ลงทุนใน "การต่อสู้" เพื่อสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมสากลแห่งแรก ประเทศใดเป็นผู้นำในการแข่งขันคอมพิวเตอร์ควอนตัมระดับโลก

10 physical-realization  quantum-advantage 

ในคำถามก่อนหน้าของฉันฉันถามผู้ที่คิดค้นคอมพิวเตอร์ควอนตัมโดยใช้ qubits จากการติดตามคำถามนี้ฉันต้องการถามว่าใครเป็นผู้สร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมเครื่องแรกโดยใช้อย่างน้อยสอง qubits ในระหว่างการวิจัยของฉันฉันได้ค้นพบว่าในปี 1998 โจนาธานโจนส์และเอมิเชลมอสก้าพัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัมโดยใช้สอง qubitsโดยเฉพาะการแก้ปัญหาของ Deutsch เคยมีคอมพิวเตอร์ควอนตัมอื่นทำงานมาก่อนเพื่อแก้ไขปัญหาอื่น ๆ หรือความพยายามทั่วไปที่ไม่ได้ผูกไว้กับปัญหาเดียวโดยเฉพาะ

10 physical-realization  models  experiment  history 

ขนาดที่เล็กที่สุดของคอมพิวเตอร์ที่สามารถจำลองจักรวาลได้นั้นก็คือจักรวาลนั่นเอง นี่เป็นทฤษฎีที่ค่อนข้างใหญ่ในการคำนวณแบบคลาสสิกและฟิสิกส์เนื่องจากการเก็บข้อมูลของทั้งจักรวาลคุณต้องการพื้นที่เก็บข้อมูลขั้นต่ำที่มีขนาดเท่ากับเอกภพ แต่การคำนวณควอนตัมคำนวณและจัดเก็บข้อมูลในแบบคู่ขนานกับข้อมูลอื่น ๆ และในขณะที่มีประสิทธิภาพมีขนาดกะทัดรัดมากขึ้น เรากำลังพูดถึงระบบในอุดมคติดังนั้นกลไกการทำความเย็นไม่นับเป็นส่วนหนึ่งของคอมพิวเตอร์ จากนั้นระบบเช่นนี้จึงจำลองทั้งจักรวาลได้หรือไม่? (ฉันคิดถึงวิธีแก้ปัญหาที่ฉันไม่รู้ว่าจะพิสูจน์จริง ๆ ได้อย่างไรตรรกะของฉันส่วนใหญ่จะขึ้นอยู่กับการตีความกลศาสตร์ควอนตัมหลายโลกและคอมพิวเตอร์ควอนตัมใช้จริงจักรวาลที่แตกต่างกันในการคำนวณแบบขนาน ) ข้อมูลใด ๆ จะได้รับยินดีและชื่นชม

10 simulation  memory-space 

ฉันกำลังเขียนด้วยความเคารพในส่วนที่ฉันและส่วนที่สองของการบรรยายวิดีโอการสุ่มตัวอย่างฟูริเยร์โดยศาสตราจารย์ Umesh Vazirani ในส่วนฉันพวกเขาเริ่มต้นด้วย: ใน Hadamard Transform: | คุณ⟩=| ยู1 . . ยูn⟩→การΣ{0,1}n(-1)U x| 0 ... 0⟩→ ∑{ 0 , 1 }n12n / 2| x⟩|0 ... 0⟩→Σ{0,1}n12n/2|x⟩|0...0\rangle \to \sum_{\{0,1\}^n}\frac{1}{2^{n/2}}|x\rangle | คุณ⟩= | ยู1. . . ยูn⟩ → ∑{ 0 , 1 }n( - 1 )ยู x2n / 2| x⟩(โดยที่ u …

10 quantum-gate  fourier-sampling 

ฉันกำลังดูบันทึกการบรรยายนี้ที่ผู้เขียนให้การแยกระหว่าง oracleBQPBQP\mathsf{BQP} และ NPNP\mathsf{NP}. เขาบอกว่า "เทคนิค diagonalisation มาตรฐานสามารถใช้เพื่อทำให้สิ่งนี้เข้มงวด" ได้อย่างไร ใครบางคนสามารถให้รายละเอียดเกี่ยวกับเทคนิคการทแยงมุมที่ควรใช้? ควรจะมีความแตกต่างที่สำคัญอย่างสังหรณ์ใจระหว่างสิ่งที่เคยใส่บางสิ่งบางอย่างนอกคลาสที่ซับซ้อนคลาสสิกและสิ่งที่เคยใส่บางสิ่งออกไปข้างนอกBQPBQP\mathsf{BQP}. โดยเฉพาะเนื่องจากอัลกอริทึมของโกรเวอร์นั้นดีที่สุดฉันกำลังมองหาเทคนิคแนวทแยงมุมซึ่งเราสามารถสร้าง oracle ได้AAA ซึ่ง NPA⊈BQPANPA⊈BQPA\mathsf{NP}^{A} \not\subseteq \mathsf{BQP}^{A}.

10 complexity-theory  oracles 

ในการคำนวณแบบคลาสสิกเราสามารถรันการค้นหาคีย์ (เช่น AES) โดยการเรียกใช้โหนดการคำนวณแบบขนานให้มากที่สุด เป็นที่ชัดเจนว่าเราสามารถใช้อัลกอริทึมของ Grover ได้เช่นกัน คำถามของฉันคือ ; เป็นไปได้ไหมที่จะเพิ่มความเร็วโดยใช้อัลกอริทึมของ Grover มากกว่าหนึ่งตัวในการคำนวณแบบดั้งเดิม

10 classical-computing  grovers-algorithm  cryptography 

โดยทั่วไปแล้ว qubit จะถูกแสดงทางคณิตศาสตร์เป็นสถานะควอนตัมของรูปแบบโดยใช้พื้นฐาน\} สำหรับฉันแล้ว qubit เป็นเพียงคำที่ใช้ในการคำนวณควอนตัมและข้อมูลเพื่อแสดงสถานะควอนตัม (เช่นเวกเตอร์) ของระบบ|ψ⟩=α|0⟩+β|1⟩|ψ⟩=α|0⟩+β|1⟩\lvert \psi\rangle = \alpha \lvert 0\rangle + \beta \lvert 1\rangle{|0⟩,|1⟩}{|0⟩,|1⟩}\{ \lvert 0\rangle, \lvert 1\rangle \} มีความแตกต่างพื้นฐานระหว่าง qubit และสถานะควอนตัมหรือไม่? ควิบิตมีอะไรมากกว่าสถานะควอนตัมที่แสดงถึง?

10 physical-qubit  terminology  quantum-state 

ในคอมพิวเตอร์ทั่วไปบิตอาจถูกนำเสนอทางร่างกายโดยใช้อุปกรณ์สองสถานะที่หลากหลายเช่นขั้วของการทำให้เป็นแม่เหล็กในบางพื้นที่ของฟิล์ม ferromagnetic หรือประจุไฟฟ้าสองระดับในตัวเก็บประจุ แต่ qubits มีคุณสมบัติที่สามารถอยู่ในสถานะซ้อนทับของทั้งสองรัฐในเวลาเดียวกัน ผมเคยเห็นคำถามนี้คำตอบ 's ซึ่งอธิบายวิธีการที่สามารถ qubit เป็นตัวแทนหรือจำลองการใช้คอมพิวเตอร์ตามปกติ ดังนั้นฉันต้องการทราบว่าสามารถใช้ (และใช้โดย บริษัท เช่น D-Wave) เพื่อเป็นตัวแทนของ qubit ในคอมพิวเตอร์ควอนตัมทางกายภาพจริงหรือไม่

10 physical-qubit  architecture 

ฉันต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับคลาสความซับซ้อนของการคำนวณในบริบทของการคำนวณควอนตัม สื่อไม่สำคัญนัก อาจเป็นหนังสือบันทึกการบรรยายออนไลน์หรือสิ่งที่คล้ายกัน สิ่งที่สำคัญที่สุดคือเนื้อหา เนื้อหาควรครอบคลุมพื้นฐานของคลาสความซับซ้อนของการคำนวณควอนตัมและหารือเกี่ยวกับความคล้ายคลึงความแตกต่างและความสัมพันธ์ระหว่างพวกเขา ฉันต้องการการรักษาที่เข้มงวดกว่ายาที่ใช้งานง่าย สไตล์ของผู้แต่งไม่สำคัญ สำหรับข้อกำหนดเบื้องต้นฉันรู้ว่าไม่มีอะไรเกี่ยวกับหัวข้อดังนั้นเนื้อหาที่มีอยู่ในตัวเองน่าจะดีกว่า ที่ถูกกล่าวว่าฉันอาจจะไม่อ่านหนังสือ 1,000 หน้าเว้นแต่จะเป็นปรากฎการณ์ที่ดีมีอะไรในช่วง 1-500 หน้าอาจทำงานได้ สำหรับความพร้อมใช้งานแน่นอนว่าฉันต้องการวัสดุที่ไม่ได้อยู่เบื้องหลังการเรียงลำดับและสามารถพบได้ทางออนไลน์ แต่นี่ไม่ใช่ข้อกำหนดที่เข้มงวด คุณแนะนำเมนูใด?

10 complexity-theory  resource-request