คำถามติดแท็ก architecture

สำหรับคำถามที่เกี่ยวข้องกับการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมและการอภิปรายเกี่ยวกับด้านฮาร์ดแวร์

2
คอมพิวเตอร์ควอนตัมประหยัดพลังงานเป็นอย่างไร?
ดังที่เราทราบกันดีว่าอัลกอริธึมเชิงควอนตัมจะขยายได้เร็วกว่าคลาสสิก (อย่างน้อยสำหรับส่วนของปัญหาที่แน่นอน ) ซึ่งหมายความว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมจะต้องมีการปฏิบัติการเชิงตรรกะจำนวนน้อยกว่าสำหรับอินพุตด้านบน อย่างไรก็ตามมันไม่ได้กล่าวถึงกันโดยทั่วไปว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมเปรียบเทียบกับคอมพิวเตอร์ทั่วไป (พีซีปกติวันนี้) ในแง่ของการใช้พลังงานต่อการดำเนินงานเชิงตรรกะ (สิ่งนี้ไม่ได้ถูกพูดถึงมากนักเพราะจุดสนใจหลักของคอมพิวเตอร์ควอนตัมคือความเร็วในการคำนวณข้อมูลได้เร็วแค่ไหน?) บางคนสามารถอธิบายได้หรือไม่ว่าทำไมการคำนวณควอนตัมจึงมีประสิทธิภาพด้านพลังงานมากกว่าหรือน้อยกว่าการคำนวณแบบดั้งเดิมต่อการดำเนินการเชิงตรรกะ

1
D-Wave 2000Q เป็นไปตามเกณฑ์ของ DiVincenzo หรือไม่
เกณฑ์ของ DiVincenzoสำหรับการคำนวณควอนตัมมีดังต่อไปนี้: ระบบทางกายภาพที่ปรับขนาดได้ด้วย qubits ที่โดดเด่น ความสามารถในการเริ่มต้นสถานะของ qubits เป็นสถานะ fiducial ง่าย ๆ เวลา decoherence ที่เกี่ยวข้องยาว ชุดประตูควอนตัม“ สากล” ความสามารถในการวัดเฉพาะ qubit พวกเขาพอใจกับ D-Wave 2000Q หรือไม่ แต่เดิมนี้เป็นส่วนหนึ่งของคำถามนี้แต่เหมาะที่จะเป็นคำถามแยกต่างหาก

2
“ ปริมาณควอนตัม” เป็นตัวชี้วัดที่ยุติธรรมสำหรับอนาคตการคำนวณควอนตัมที่มีมูลค่าสูงหรือไม่?
มีการเสนอตัวชี้วัดที่เรียกว่า "ปริมาณควอนตัม" เพื่อเปรียบเทียบประโยชน์ของฮาร์ดแวร์คำนวณควอนตัมที่แตกต่างกัน โดยประมาณแล้วมันวัดมูลค่าของมันด้วยกำลังสองของความลึกสูงสุดของการคำนวณควอนตัมที่อนุญาต แต่ จำกัด มูลค่าไว้ที่กำลังสองของ qubits ที่เกี่ยวข้อง ขีด จำกัด นี้มีความชอบธรรมโดยต้องการขัดขวาง "การเล่นเกม" ของระบบโดยปรับให้เหมาะสมกับ qubits ไม่กี่ อ้างอิงหนึ่งคือhttps://arxiv.org/abs/1710.01022 ฉันกังวลว่ามาตรการนี้ดีเท่าที่ควรสำหรับอุปกรณ์ประมวลผลควอนตัมที่มีเสียงดังในระยะใกล้ได้ซ่อนความก้าวหน้าด้านคุณภาพที่แท้จริงสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัมขั้นสูง (ผู้ที่มีความเที่ยงตรงของควอนตัมสูง) คำถามคือ: ความกังวลนี้เป็นธรรมหรือไม่ ข้อโต้แย้งที่อยู่เบื้องหลังความกังวลของฉันคือข้อสันนิษฐานที่ว่าแอพพลิเคชั่นนักฆ่าที่มีศักยภาพสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัมเช่นการคำนวณทางเคมีควอนตัมจะต้องใช้การคำนวณที่มีความลึกของประตูใหญ่กว่าจำนวน qubits ในกรณีนี้ "ปริมาณควอนตัม" จะถูก จำกัด อยู่ที่จตุรัสจำนวน qubits โดยไม่คำนึงว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมหนึ่งเครื่อง (ที่มีความเที่ยงตรงสูงเป็นพิเศษ) จะอนุญาตให้มีความลึกที่ไม่ จำกัด หรือไม่ ข้อ จำกัด ของ "ปริมาณควอนตัม" ที่กำลังสองของจำนวน qubits คำถามข้อหนึ่งของฉันคือ: การโต้แย้งนี้ถูกต้องหรือไม่?

3
กล่องดำซักถามหนึ่งกล่องสำหรับการเชื่อมโยงควอนตัมได้หรือไม่?
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

1
การเป็นตัวแทนทางกายภาพของ qubit คืออะไร?
ในคอมพิวเตอร์ทั่วไปบิตอาจถูกนำเสนอทางร่างกายโดยใช้อุปกรณ์สองสถานะที่หลากหลายเช่นขั้วของการทำให้เป็นแม่เหล็กในบางพื้นที่ของฟิล์ม ferromagnetic หรือประจุไฟฟ้าสองระดับในตัวเก็บประจุ แต่ qubits มีคุณสมบัติที่สามารถอยู่ในสถานะซ้อนทับของทั้งสองรัฐในเวลาเดียวกัน ผมเคยเห็นคำถามนี้คำตอบ 's ซึ่งอธิบายวิธีการที่สามารถ qubit เป็นตัวแทนหรือจำลองการใช้คอมพิวเตอร์ตามปกติ ดังนั้นฉันต้องการทราบว่าสามารถใช้ (และใช้โดย บริษัท เช่น D-Wave) เพื่อเป็นตัวแทนของ qubit ในคอมพิวเตอร์ควอนตัมทางกายภาพจริงหรือไม่

1
อิออนควอนตัมที่ติดกับคอมพิวเตอร์ชนิดใดที่ใช้
คอมพิวเตอร์ควอนตัมไอออนที่ถูกดักจับเป็นวิธีที่มีแนวโน้มมากที่สุดในการคำนวณควอนตัมขนาดใหญ่ ความคิดทั่วไปคือการเข้ารหัส qubits ในสถานะอิเล็กทรอนิกส์ของแต่ละไอออนแล้วควบคุมไอออนผ่านแรงแม่เหล็กไฟฟ้า ในบริบทนี้ฉันมักจะเห็นว่าการใช้ระบบไอออนที่ติดอยู่นั้นใช้การทดลอง ions (ดูเช่น1803.10238 ) เป็นเช่นนี้เสมอหรือไม่ ถ้าไม่มีอิออนชนิดอื่น ๆ หรือสามารถใช้ในการสร้างระบบไอออนที่ติดอยู่เหล่านี้ อะไรคือคุณสมบัติหลักที่ไอออนต้องใช้เพื่อสร้างอุปกรณ์ที่ติดกับไอออนอย่างสะดวก40Ca+40Ca+{}^{40}\!\operatorname{Ca}^+


1
การคงตัวของสถานะ triplet-pair ที่หมุนวนอยู่ในสถานะของแข็ง: การสั่นสะเทือนในท้องถิ่นเทียบกับการกระจายตัว
บริบท : เราอยู่ในสถานะที่มั่นคง หลังจากการโฟตอนการทำแท้งโดยระบบที่มีสถานะพื้นเดี่ยวระบบผ่านการแยกฟิชชันการปั่นหมาดของหนึ่งปั่นป่วนในการปั่นแยกออกเป็นสอง excitons ปั่นแฝด (สำหรับบริบทให้ดูสถานะแฝดแฝดที่ยุ่งเหยิงในวัสดุ acene และ heteroacene ) สปินแฝดแฝดเหล่านี้แพร่กระจายในของแข็งยังคงเข้าไปพัวพัน เป้าหมายที่เกี่ยวข้องกับการคำนวณเชิงควอนตัมของการดำเนินการทั้งหมดนี้คือการถ่ายโอนความยุ่งเหยิงของ qubits ทั้งสองไปยังสองตำแหน่งที่ติดตั้งอยู่ในอวกาศและได้รับการปกป้องอย่างดีจาก decoherence (การกระตุ้นพลังงานต่ำของสปินนิวเคลียร์ในพาราแมกเนติคไอออน ตัวอย่างเช่น). ปัญหาที่อยู่ในมือ (2) และคำถาม: ในที่สุดความยุ่งเหยิงระหว่างทริปเปิลทั้งสองหายไปและยิ่งกว่านั้นทริปเปิลก็หาหนทางที่จะผ่อนคลายกลับสู่สภาพพื้นดินเสื้อกล้ามปล่อยพลังงานในรูปโฟตอน ฉันต้องการคำนวณว่ากระบวนการเหล่านี้ได้รับผลกระทบจากการสั่นสะเทือนอย่างไร ฉันคิดว่าการผ่อนคลายอย่างอิสระของทั้งสามทริปเปิลนั้นสามารถคำนวณได้ส่วนใหญ่พิจารณาการสั่นสะเทือนในท้องถิ่นเช่นทำตามขั้นตอนที่คล้ายกับที่เราใช้ที่นี่ (การพิจารณาการสั่นสะเทือนที่สำคัญในการผ่อนคลายของโมเลกุลหมุน qubits และแม่เหล็กโมเลกุลเดี่ยว ) การคำนวณการสูญเสียสิ่งกีดขวางนั้นจำเป็นต้องเกี่ยวข้องกับโหมดการสั่นสะเทือนแบบ delocalized ที่เกี่ยวข้องกับสภาพแวดล้อมท้องถิ่นของทั้งสามหรือไม่
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.