คำถามติดแท็ก physical-realization

เป็นเพราะเราไม่รู้วิธีสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัม (และต้องทำงานอย่างไร) หรือเรารู้วิธีสร้างคอมพิวเตอร์ในทางทฤษฎี แต่ไม่มีเครื่องมือที่จะใช้จริง ๆ ในทางปฏิบัติ? มันเป็นการผสมผสานของสองข้อข้างต้นหรือไม่? มีเหตุผลอื่นอีกไหม?

31 physical-realization  quantum-information  classical-computing 

สิ่งนี้สามารถเห็นได้ว่าเป็นส่วนเสริมของซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์ควอนตัมทำคณิตศาสตร์พื้นฐานในระดับฮาร์ดแวร์อย่างไร คำถามที่ถูกถามโดยสมาชิกคนหนึ่งของผู้ชมที่เครือข่ายที่ 4 ของเครือข่ายสเปนข้อมูลควอนตัมและควอนตัมเทคโนโลยี บริบทที่บุคคลมอบให้คือ: " ฉันเป็นนักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุคุณกำลังนำเสนอแนวคิดเชิงทฤษฎีขั้นสูง แต่ฉันมีปัญหาในการนึกภาพการใช้งานจริงของคอมพิวเตอร์ควอนตัมสำหรับงานง่าย ๆ ถ้าฉันใช้ไดโอดทรานซิสเตอร์ ฯลฯ เข้าใจการดำเนินการแบบคลาสสิกของตัวเองอย่างง่ายดายฉันต้องวิ่งเพื่อเพิ่ม 1 + 1 คุณจะทำอย่างนั้นในคอมพิวเตอร์ควอนตัมโดยละเอียดได้อย่างไร "

29 quantum-gate  circuit-construction  physical-realization 

ในการอ่านเธรด Reddit นี้ฉันรู้ว่าแม้หลังจากผ่านไปสองเดือนของการเรียนรู้เกี่ยวกับการคำนวณควอนตัม เพื่อให้คำถามมีความแม่นยำมากขึ้นสมมติว่าเรามีคอมพิวเตอร์ควอนตัมตัวนำยิ่งยวดควอต 5-qubit (เช่นคอมพิวเตอร์ควอนตัม IBM 5 ควาบิต) ฉันพิมพ์โดยใช้แป้นพิมพ์ลงบนจอภาพ (พูดในแอปเครื่องคิดเลขพื้นฐานว่าอาจมีคอมพิวเตอร์ควอนตัม) หลังจากนั้นก็ควรจะกลับฉัน5 แต่เกิดขึ้นที่ระดับฮาร์ดแวร์หรือไม่ สัญญาณไฟฟ้าบางชนิดสอดคล้องกับอินพุต2 , 3และ+ไปที่หน่วยประมวลผลของคอมพิวเตอร์หรือไม่ อย่างนั้น "เริ่มต้น" คูเปอร์คู่อิเล็กตรอนหรือไม่ เกิดอะไรขึ้นกับคูเปอร์ qubits คู่อิเล็กตรอนหลังจากนั้น (คิดว่าพวกเขาต้องการจะทำงานโดยบางควอนตัมประตูซึ่งเป็นในทางกลับกันอีกครั้ง2 + 32+32+3555222333+++กล่องดำ )? ในที่สุดมันกลับมาฉันเอาท์พุทอย่างไร555 ฉันประหลาดใจที่ฉันสามารถคิดเกี่ยวกับการทำงานขั้นพื้นฐานของคอมพิวเตอร์ควอนตัมได้เพียงเล็กน้อยด้วยการค้นหาบนอินเทอร์เน็ต

27 architecture  physical-realization  superconducting-quantum-computing 

คำตอบสำหรับคำถามอื่นกล่าวถึงว่า มีข้อโต้แย้งที่แสดงให้เห็นว่าไม่สามารถสร้างเครื่องจักร ["เครื่องทัวริงทัวริง"] ... ฉันไม่แน่ใจว่าฉันเข้าใจปัญหาอย่างสมบูรณ์ดังนั้นบางทีฉันอาจไม่ถามคำถามที่ถูกต้อง แต่นี่คือสิ่งที่ฉันสามารถรวบรวมได้ สไลด์ถูกนำเสนอในการบรรยาย (จากปี 2013)โดยศาสตราจารย์กิลคาไล (มหาวิทยาลัยฮีบรูแห่งเยรูซาเล็มและมหาวิทยาลัยเยล) ฉันดูการบรรยายเกือบทั้งหมดและดูเหมือนว่าข้ออ้างของเขาก็คือมีอุปสรรคในการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ทนต่อความผิดพลาด (FTCQ) และสิ่งกีดขวางนี้อาจอยู่ที่การสร้าง qubits เชิงตรรกะจากองค์ประกอบทางกายภาพ (เวลาประทับ 26:20): ดูเหมือนว่าเหตุผลของสิ่งกีดขวางนั้นเกิดจากปัญหาเรื่องเสียงรบกวนและการแก้ไขข้อผิดพลาด และแม้ว่าการวิจัยในปัจจุบันจะคำนึงถึงเสียงรบกวน แต่ก็ไม่ได้ทำในลักษณะที่ถูกต้อง (นี่คือส่วนที่ฉันไม่เข้าใจ) ฉันรู้ว่าหลายคน (เช่น Scott Aaronson) ไม่เชื่อเรื่องการอ้างสิทธิ์เป็นไปไม่ได้ แต่ฉันแค่พยายามทำความเข้าใจข้อโต้แย้งนี้ให้ดีขึ้น: อะไรคือเหตุผลในการแนะนำว่าไม่สามารถสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมเชิงปฏิบัติได้ (ดังที่ศาสตราจารย์กิลกาไลนำเสนอและมีอะไรเปลี่ยนแปลงไปตั้งแต่ปี 2013)

22 physical-realization  architecture 

ตู้เย็นเจือจางเป็นวิธีเดียวที่ทำให้เย็นยิ่งยวด qubits ลงไป 10 millikelvin? ถ้าไม่วิธีอื่นมีอะไรบ้างและทำไมการทำให้เจือจางเป็นวิธีหลัก

19 physical-realization  architecture  physical-qubit  superconducting-quantum-computing  dilution-refrigerator 

นี่เป็นคำถามติดตามผลของ@ heather สำหรับคำตอบของคำถาม: ทำไมคอมพิวเตอร์ควอนตัมต้องถูกเก็บไว้ใกล้ศูนย์สัมบูรณ์ สิ่งที่ฉันรู้: ยิ่งยวดคอมพิวเตอร์ควอนตัม : มันคือการนำคอมพิวเตอร์ควอนตัมในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ยิ่งยวด การคำนวณเชิงแสงควอนตัม : มันใช้โฟตอนเป็นผู้ให้บริการข้อมูลและองค์ประกอบเชิงเส้นแสงในการประมวลผลข้อมูลควอนตัมและใช้เครื่องตรวจจับโฟตอนและหน่วยความจำควอนตัมในการตรวจสอบและจัดเก็บข้อมูลควอนตัม ถัดไปนี่คือสิ่งที่ Wikipedia กล่าวต่อไปเกี่ยวกับการคำนวณควอนตัมยิ่งยวด : แบบจำลองการคำนวณแบบคลาสสิกขึ้นอยู่กับการใช้งานทางกายภาพที่สอดคล้องกับกฎหมายของกลศาสตร์คลาสสิก เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าคำอธิบายแบบคลาสสิกนั้นมีความถูกต้องเฉพาะในบางกรณีในขณะที่คำอธิบายทั่วไปของธรรมชาติจะได้รับจากกลศาสตร์ควอนตัม การคำนวณควอนตัมศึกษาการประยุกต์ใช้ปรากฏการณ์ควอนตัมซึ่งเกินขอบเขตของการประมาณแบบคลาสสิกสำหรับการประมวลผลข้อมูลและการสื่อสาร มีรูปแบบต่าง ๆ ของการคำนวณควอนตัมอย่างไรก็ตามแบบที่ได้รับความนิยมมากที่สุดรวมแนวคิดของ qubits และประตูควอนตัม qubit เป็นลักษณะทั่วไปของบิต - ระบบที่มีสองสถานะที่เป็นไปได้ที่สามารถอยู่ในการซ้อนทับควอนตัมของทั้งสอง ประตูควอนตัมเป็นลักษณะทั่วไปของประตูตรรกะ: มันอธิบายการเปลี่ยนแปลงที่หนึ่งหรือมากกว่า qubits จะได้สัมผัสหลังจากที่ประตูถูกนำไปใช้กับพวกเขาให้สถานะเริ่มต้นของพวกเขา การดำเนินการทางกายภาพของ qubits และประตูเป็นเรื่องยากด้วยเหตุผลเดียวกับที่ปรากฏการณ์ควอนตัมเป็นเรื่องยากที่จะสังเกตเห็นในชีวิตประจำวันวิธีหนึ่งคือการใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัมในตัวนำยิ่งยวดซึ่งควอนตัมเอฟเฟ็กต์กลายเป็น macroscopic แม้ว่าในราคาที่อุณหภูมิการทำงานต่ำมาก มันทำให้รู้สึกบางอย่าง! อย่างไรก็ตามฉันกำลังมองหาว่าทำไมคอมพิวเตอร์ควอนตัมเชิงแสงจึงไม่ต้องการ "อุณหภูมิต่ำมาก" ซึ่งแตกต่างจากคอมพิวเตอร์ควอนตัมยิ่งยวด พวกเขาไม่ประสบปัญหาเดียวกันนั่นคือปรากฏการณ์ควอนตัมในคอมพิวเตอร์ควอนตัมออปติคัลไม่ใช่เรื่องยากที่จะสังเกตเช่นเดียวกับคอมพิวเตอร์ควอนตัมยิ่งยวด? ผลกระทบเชิงควอนตัมที่มีขนาดมหึมาแล้วที่อุณหภูมิห้องในคอมพิวเตอร์ดังกล่าวหรือไม่? ทำไมเป็นเช่นนั้น ฉันกำลังอ่านคำอธิบายของการคำนวณเชิงเส้นควอนตัมเชิงแสงบนวิกิพีเดียแต่ไม่พบการอ้างอิงถึง "อุณหภูมิ" เช่นนี้

19 physical-realization  optical-quantum-computing  architecture  superconducting-quantum-computing 

ประตูควอนตัมดูเหมือนจะเป็นกล่องดำ แม้ว่าเราจะรู้ว่าจะใช้การดำเนินการแบบใด แต่เราไม่รู้ว่ามันเป็นไปได้จริง ๆ ที่จะนำไปใช้ในความเป็นจริง (หรือเรา?) ในคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิมเราใช้ AND, NOT, OR, XOR, NAND, NOR และอื่น ๆ ซึ่งส่วนใหญ่จะใช้งานโดยใช้อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์เช่นไดโอดและทรานซิสเตอร์ มีการทดลองใช้ของประตูควอนตัมที่คล้ายกันหรือไม่ มี "universal gate" ในการคำนวณควอนตัม (เช่น NAND gate เป็นสากลในการคำนวณแบบคลาสสิก) หรือไม่?

15 quantum-gate  physical-realization 

คำอธิบายออนไลน์ของคอมพิวเตอร์ควอนตัมมักจะพูดถึงวิธีการที่พวกเขาจะต้องเก็บไว้ใกล้ศูนย์สัมบูรณ์ )(0 K or −273.15 ∘C)(0 K or −273.15 ∘C)\left(0~\mathrm{K}~\text{or}~-273.15~{\left. {}^{\circ}\mathrm{C} \right.}\right) คำถาม: ทำไมคอมพิวเตอร์ควอนตัมต้องทำงานภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิสูงเช่นนี้ ความต้องการอุณหภูมิต่ำมากเหมือนกันสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัมทุกเครื่องหรือแตกต่างกันไปตามสถาปัตยกรรมหรือไม่? จะเกิดอะไรขึ้นถ้าพวกเขาร้อนเกินไป? แหล่งที่มา: Youtube , D-Wave

14 physical-realization  architecture  experiment 

ความเข้าใจของฉันคือสนามแม่เหล็กที่ต้องใช้ในการจับไอออนที่อยู่ในคอมพิวเตอร์ควอนตัมดักจับไอออนมีความซับซ้อนมากและด้วยเหตุนี้ในปัจจุบันมีคอมพิวเตอร์เพียง 1-D เท่านั้นที่เป็นไปได้จึงลดความสะดวกในการสื่อสารระหว่าง qubits ดูเหมือนจะมีข้อเสนอสำหรับระบบ 2 มิติโดยใช้กับดัก Paul ในบทความนี้แต่ดูเหมือนว่าฉันจะไม่พบว่าสิ่งนี้ได้รับการทดสอบจริงหรือไม่ ความสามารถในการปรับขยายของคอมพิวเตอร์ควอนตัมกับดักควอนตัมนั้นขึ้นอยู่กับสิ่งนี้เพียงลำพัง (ไม่ว่าไอออนจะถูกจัดเรียงในรูปแบบอื่นนอกเหนือจากเส้นตรง) หรือไม่ก็ตาม หากก่อนหน้านี้มีความคืบหน้าอะไรบ้าง? หากหลังสิ่งที่เป็นปัจจัยอื่น ๆ ?

13 physical-realization  architecture  experiment  ion-trap-quantum-computing  scalability 

ฉันรู้ว่า qubits แสดงโดยอนุภาคควอนตัม (ตัวอย่างโฟตอน) และสถานะของพวกมันถูกกำหนดโดยคุณสมบัติหนึ่ง (เช่นสปิน) คำถามของฉันเกี่ยวกับหน่วยความจำควอนตัม : qubits เก็บไว้ในคอมพิวเตอร์ควอนตัมอย่างไร ฉันคิดว่าเราต้องใช้กล่องดำเพื่อหลักการความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์กในการทำงาน หากฉันเข้าใจอย่างถูกต้องหลักการนี้จะเกี่ยวข้องกับการทับซ้อนของควิบิต กล่องดำชนิดนี้มีการใช้งานในคอมพิวเตอร์ควอนตัมจริงอย่างไร

12 physical-realization  physical-qubit  architecture  decoherence  quantum-memory 

เราได้อ่านเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ได้รับการพัฒนาและทดสอบในห้องปฏิบัติการ นอกจากนี้เรายังมีโปรแกรมจำลองควอนตัมที่ใช้ qubits เสมือนที่ จำกัด ( มากถึง 30-40 qubits หากใช้ระบบคลาวด์ ) และเรายังได้เริ่มเรียนรู้ใหม่ควอนตัมคอมพิวเตอร์ภาษาเช่นQ # แต่เรามีคอมพิวเตอร์ควอนตัมเชิงพาณิชย์จริง ๆ พร้อมด้วย qubits จริงหรือไม่?

12 physical-realization  simulation 

ฉันต้องการทราบว่าความซับซ้อนของเวลาใดที่พิจารณาว่ามีประสิทธิภาพ / ไม่มีประสิทธิภาพสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัม สำหรับเรื่องนี้ฉันต้องรู้ว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถทำงานได้กี่วินาทีต่อวินาที ใครสามารถบอกวิธีการคำนวณและปัจจัยขึ้นอยู่กับ (รายละเอียดการนำไปปฏิบัติหรือจำนวน qubits ฯลฯ )

11 algorithm  physical-realization  complexity-theory 

ฉันทราบว่า IBM, Rigetti และ Google ได้สร้างอุปกรณ์ขนาดเล็กบางตัว นักศึกษาระดับปริญญาตรีใดบ้างที่สามารถเข้าถึงได้ นานแค่ไหน? มีกี่ qubits

11 resource-request  physical-realization 

เมื่อแสดงการคำนวณในแง่ของวงจรควอนตัมเราใช้ประตูนั่นคือ (โดยทั่วไป) วิวัฒนาการรวมกัน ในบางแง่สิ่งเหล่านี้เป็นวัตถุลึกลับที่พวกเขาดำเนินการ "มายากล" การดำเนินการที่ไม่ต่อเนื่องในรัฐ พวกมันคือกล่องดำที่มีการทำงานภายในไม่บ่อยนักในขณะที่ศึกษาอัลกอริทึมควอนตัม อย่างไรก็ตามนั่นไม่ใช่วิธีการทำงานของกลศาสตร์ควอนตัม: สถานะวิวัฒนาการในแบบต่อเนื่องตามสมการชโรดิงเงอร์ กล่าวอีกนัยหนึ่งเมื่อพูดถึงประตูควอนตัมและการปฏิบัติงานคนหนึ่งละเลยความคิดสร้างสรรค์ (นั่นคือคนมิลโตเนียน) ตระหนักถึงวิวัฒนาการกล่าวซึ่งเป็นวิธีที่ประตูถูกนำไปใช้จริงในสถาปัตยกรรมทดลอง วิธีหนึ่งคือการสลายประตูในแง่ของระดับประถมศึกษา (ในสถาปัตยกรรมการทดลองที่กำหนด) นี่เป็นวิธีเดียวหรือไม่ แล้วประตู "ประถม" แบบนั้นล่ะ? พลศาสตร์กำลังนำไปใช้อย่างไรโดยทั่วไปแล้วจะพบได้อย่างไร

11 quantum-gate  architecture  physical-realization  hamiltonian-simulation  dynamics 

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

11 physical-realization  architecture  performance