คำถามติดแท็ก quantum-information

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

31 physical-realization  quantum-information  classical-computing 

การเคลื่อนย้ายสถานะควอนตัมเป็นโปรโตคอลข้อมูลควอนตัมที่มีการถ่ายโอนควิบิตระหว่างสองฝ่ายโดยใช้สถานะเริ่มต้นที่ใช้ร่วมกันเริ่มต้นวัดระฆังการสื่อสารแบบดั้งเดิมและการหมุนในท้องถิ่น เห็นได้ชัดว่ามีบางสิ่งที่เรียกว่า teleportation ควอนตัมคืออะไรและใช้ทำอะไร? ฉันสนใจแอพพลิเคชั่นที่เป็นไปได้ในการจำลองวงจรควอนตัม

25 quantum-gate  quantum-information  teleportation 

" oracle " คืออะไร? Wikipedia บอกว่า oracle เป็น " blackbox " แต่ฉันไม่แน่ใจว่ามันแปลว่าอะไร ตัวอย่างเช่นในอัลกอริทึม Deutsch – Jozsa , , oracle เป็นเพียงกล่องที่มีข้อความ`` U_f "หรือเป็นทุกสิ่งระหว่างการวัดและอินพุต (รวมถึงประตู Hadamard)?\hspace{85px}' ' คุณฉ" ,''ยูฉ",`` U_f " , และเพื่อให้ออราเคิลฉันต้องเขียนยูฉยูฉU_fในรูปแบบเมทริกซ์หรือแบบย่อ: ยูฉยูฉU_fให้Y→ y⊕ f( x )Y→Y⊕ฉ(x)y \rightarrow y \oplus f(x)และx → xx→xx \rightarrow xเพียงพอกับคำจำกัดความของ oracle หรือไม่?

18 quantum-information  terminology  oracles 

บ่อยครั้งเมื่อเปรียบเทียบสองเมทริกซ์ความหนาแน่นρρ\rhoและσσ\sigma (เช่นเมื่อρρ\rhoเป็นการทดลองใช้ของอุดมคติσσ\sigma ) ความใกล้ชิดของทั้งสองรัฐนี้ได้รับจากสถานะควอนตัมความจงรักภักดี F=tr(ρ−−√σρ−−√−−−−−−√),F=tr(ρσρ),F = tr\left(\sqrt{\sqrt{\rho}\sigma\sqrt{\rho}}\right),กับการนอกใจกำหนดเป็น1−F1−F1-FF ในทำนองเดียวกันเมื่อเปรียบเทียบว่าการนำระบบเกตไปใช้งานใกล้เคียงกับรุ่นในอุดมคติได้อย่างไรความเที่ยงตรงจะกลายเป็นF(U,U~)=∫[tr(U|ψ⟩⟨ψ|U†−−−−−−−−−√U~|ψ⟩⟨ψ|U~†U|ψ⟩⟨ψ|U†−−−−−−−−−√−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−√)]2dψ,F(U,U~)=∫[tr(U|ψ⟩⟨ψ|U†U~|ψ⟩⟨ψ|U~†U|ψ⟩⟨ψ|U†)]2dψ,F\left( U, \tilde U\right) = \int\left[tr\left(\sqrt{\sqrt{U\left|\psi\rangle\langle\psi\right|U^\dagger}\tilde U\left|\psi\rangle\langle\psi\right|\tilde U^\dagger\sqrt{U\left|\psi\rangle\langle\psi\right|U^\dagger}}\right)\right]^2\,d\psi,ที่dψdψd\psiเป็นHaar วัดมากกว่ารัฐบริสุทธิ์ น่าแปลกใจที่สิ่งนี้สามารถทำให้เกิดความไม่พอใจในการทำงาน ทีนี้เรามานิยามเมทริกซ์M=ρ−σM=ρ−σM = \rho - \sigmaในกรณีของเมทริกซ์ความหนาแน่นหรือM=U−U~M=U−U~M = U - \tilde Uเมื่อทำงานกับประตู จากนั้น Schatten norms 1เช่น∥M∥1=tr(M†M−−−−−√)‖M‖1=tr(M†M)\| M\|_1 = tr\left(\sqrt{M^\dagger M}\right),∥M∥22=tr(M†M)‖M‖22=tr(M†M)\| M\|_2^2 = tr\left(M^\dagger M\right)หรือบรรทัดฐานอื่น ๆ เช่นบรรทัดฐานเพชรสามารถคำนวณได้ บรรทัดฐานเหล่านี้มักจะง่ายต่อการคำนวณ2มากกว่าความเที่ยงตรงด้านบน สิ่งที่ทำให้เรื่องแย่ลงคือในการคำนวณการเปรียบเทียบแบบสุ่มความไม่ซื่อสัตย์นั้นไม่ได้เป็นตัวชี้วัดที่ดีแต่เป็นตัวเลขที่ใช้ทุกครั้งที่ฉันเห็นเมื่อดูค่าการเปรียบเทียบสำหรับโปรเซสเซอร์ควอนตัม 3 ดังนั้นทำไม (ใน) ความถูกต้องค่า go-to สำหรับการคำนวณความผิดพลาดของประตูในโปรเซสเซอร์ควอนตัม (โดยใช้การเปรียบเทียบแบบสุ่ม) …

17 quantum-information  randomised-benchmarking  fidelity 

ในการสุ่มตัวอย่าง bosonถ้าเราเริ่มต้นด้วย 1 โฟตอนในแต่ละโหมดแรกMMMของ interferometer ความน่าจะเป็นในการตรวจจับ 1 โฟตอนในแต่ละโหมดเอาต์พุตคือ: |Perm(A)|2|Perm(A)|2|\textrm{Perm}(A)|^2โดยที่คอลัมน์และแถวของAAAเป็นคอลัมน์แรกMMMของเมทริกซ์ที่รวมกันของ interferometer UUUและแถวทั้งหมด สิ่งนี้ทำให้ดูเหมือนว่าสำหรับการรวมกันของUUUเราสามารถสร้าง interferometer ที่เหมาะสมสร้างเมทริกซ์AAAและคำนวณค่าสัมบูรณ์ของการถาวรของAAAโดยการหาสแควร์รูทของความน่าจะเป็นในการตรวจจับโฟตอนหนึ่งในแต่ละโหมด ได้รับจากการทดสอบการสุ่มตัวอย่าง boson) เรื่องนี้เป็นเรื่องจริงหรือมีเรื่องเล่าอะไรบ้าง?มีคนบอกฉันว่าคุณไม่สามารถรับข้อมูลเกี่ยวกับการถาวรจากการสุ่มตัวอย่างโบซอนได้ นอกจากนี้สิ่งที่เกิดขึ้นกับส่วนที่เหลือของคอลัมน์ของUUU : วิธีการว่ามันคือการที่ผลการทดลองเท่านั้นขึ้นอยู่กับคนแรกที่MMMคอลัมน์ของUUUและทุกแถวของมัน แต่ไม่ได้ทั้งหมดในคอลัมน์อื่น ๆ ของUUU ? คอลัมน์ของเหล่านั้นUUUไม่ส่งผลต่อผลลัพธ์ของการทดสอบในโหมดแรกMMMเลยใช่ไหม

16 quantum-information  classical-computing  optical-quantum-computing  boson-sampling  photonics 

ฉันเพิ่งสังเกตเห็นว่าภาควิชาวิทยาการคอมพิวเตอร์ฟอร์ดได้เริ่มนำเสนอหลักสูตรที่จบในกลศาสตร์ควอนตัเด็ดขาด เห็นได้ชัดว่าพวกเขาบอกว่ามันมีความเกี่ยวข้องสำหรับการศึกษาพื้นฐานของควอนตัมและข้อมูลควอนตัมและมันใช้กระบวนทัศน์จากทฤษฎีหมวดหมู่ คำถาม: มันช่วยได้อย่างไรในการศึกษาข้อมูลควอนตัม? สูตรนี้สร้างผลลัพธ์หรือการคาดการณ์ใหม่นอกเหนือจากสูตรกลศาสตร์ควอนตัมที่เราเคยทำมาแล้วหรือยัง? ถ้าเป็นเช่นนั้น

15 quantum-information  foundations 

ในบทความ Wikipedia เกี่ยวกับBell ระบุว่ามันถูกเขียน: วัดอิสระทำในสอง qubits ที่ทอดในเบลล์ระบุความสัมพันธ์เชิงบวกอย่างสมบูรณ์แบบถ้าแต่ละ qubit เป็นวัดในพื้นฐานที่เกี่ยวข้อง มันหมายความว่าอย่างไรในการทำการวัดในบางอย่าง? คุณสามารถตอบโดยใช้ตัวอย่างของรัฐ Bell ของบทความ Wikipedia

13 measurement  quantum-information  terminology 

พื้นหลัง ประตู Toffoli เป็นประตูลอจิกแบบคลาสสิกอินพุต 3 และ 3 เอาต์พุต มันจะส่งการy)) มันมีความสำคัญที่มันเป็นสากลสำหรับการคำนวณย้อนกลับ (คลาสสิก)(x,y,a)(x,y,a)(x, y, a)(x,y,a⊕(x⋅y))(x,y,a⊕(x⋅y))(x, y, a \oplus (x \cdot y)) กล่อง Popescu-Rohrlich เป็นตัวอย่างที่ง่ายที่สุดของความสัมพันธ์ที่ไม่ใช่สัญญาณ มันต้องใช้คู่ของปัจจัยการผลิตและผลความพึงพอใจของดังกล่าวว่าและมีทั้งตัวแปรสุ่มเครื่องแบบ มันเป็นสากลสำหรับระดับหนึ่งของความสัมพันธ์ ( แต่ไม่ทั้งหมด ) ไม่ใช่สัญญาณ(x,y)(x,y)(x, y)(a,b)(a,b)(a, b)x⋅y=a⊕bx⋅y=a⊕bx \cdot y = a \oplus baaabbb ตาของฉันทั้งสองวัตถุที่มีลักษณะคล้ายอย่างมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าเราเพิ่มกล่องประชาสัมพันธ์โดยมีมันเอาท์พุทy)) ช่อง PR 2 ช่องสัญญาณอินพุต 4 ช่อง "เป็น" ประตู Toffoli 3 ช่องสัญญาณ 3 ช่องสัญญาณ …

13 quantum-information  non-locality 

เมื่อเร็ว ๆ นี้ฉันได้ยินว่ามีการถ่ายโอนบิตคลาสสิกที่มีเหตุผล (เช่น 1.5 cbits) จากฝ่ายหนึ่งไปยังอีกฝ่ายหนึ่งโดยการเคลื่อนย้ายควอนตัมแบบควอนตัม ในStandard Teleportation Protocol ต้องใช้คลาสสิก 2 บิตและสถานะทรัพยากรที่ใช้ร่วมกันที่มีการพันกันมากที่สุด 1 อันสำหรับการ teleportation ที่สมบูรณ์แบบของสถานะที่ไม่รู้จัก แต่ผมไม่เข้าใจว่าบิตสามารถส่งผ่านในช่องทางคลาสสิก1. x1.x1.x เป็นไปได้ไหม ถ้าใช่คุณช่วยอธิบายสั้น ๆ หน่อยได้ไหม? มันจะมีประโยชน์ถ้าคุณสามารถชี้ให้ฉันเห็นเอกสารที่ teleportation ที่สมบูรณ์แบบเป็นไปได้โดยใช้เศษส่วน (และทรัพยากรควอนตัมพิเศษ) บางคนอาจสงสัยว่าเรื่องนี้เกี่ยวข้องกับการคำนวณควอนตัมอย่างไร D. Gottesman และ IL Chuang ชี้ให้เห็นว่าการเคลื่อนย้ายควอนตัมควอนตัมจะมีบทบาทสำคัญในฐานะรูทีนย่อยดั้งเดิมในการคำนวณควอนตัม G. Brassard, SL Braunstein และ R. Cleve แสดงให้เห็นว่าการเคลื่อนย้ายควอนตัมสามารถเข้าใจได้เป็นการคำนวณควอนตัม

12 entanglement  quantum-information  resource-request  teleportation 

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 

ควอนตัมฮามมิ่ง จำกัด ขอบเขตการแก้ไขข้อผิดพลาดของควอนตัมที่ไม่เลว[ [ N, k , d] ][[ยังไม่มีข้อความ,k,d]][[N,k,d]] อย่างไรก็ตามไม่มีหลักฐานระบุว่ารหัสความเสื่อมควรปฏิบัติตามข้อ จำกัด ดังกล่าว ฉันสงสัยว่ามีตัวอย่างของรหัสความเสื่อมที่ละเมิดข้อ จำกัด ของควอนตัมหรือถ้ามีความก้าวหน้าในการพิสูจน์ขอบเขตที่คล้ายคลึงกันสำหรับรหัสความเสื่อม2ยังไม่มีข้อความ- k≥ ∑n = 0⌊ d/ 2⌋3n( Nn) .2ยังไม่มีข้อความ-k≥Σn=0⌊d/2⌋3n(ยังไม่มีข้อความn).\begin{equation} 2^{N-k}\geq\sum_{n=0}^{\lfloor d/2\rfloor}3^n\begin{pmatrix}N \\ n\end{pmatrix}. \end{equation}

10 error-correction  quantum-information 

สมมติว่าฉันมีช่องทางคลาสสิก - คลาสสิก - ควอนตัมที่เป็นชุด จำกัด และเป็นชุดของการฝึกอบรมมีความหนาแน่นในมิติพื้นที่ Hilbert จำกัด ที่ซับซ้อน{H}W:X×Y→D(H)W:X×Y→D(H)W : \mathcal{X}\times\mathcal{Y} \rightarrow \mathcal{D}(\mathcal{H})X,YX,Y\mathcal{X},\mathcal{Y}D(H)D(H)\mathcal{D}(\mathcal{H})HH\mathcal{H} สมมติว่าคือการกระจายเครื่องแบบและเป็นเครื่องแบบกระจายใน{Y} เพิ่มเติมกำหนดสำหรับการแจกแจงในและใน , ข้อมูล Holevo pxpxp_xXX\mathcal{X}pypyp_yYY\mathcal{Y}p1p1p_1XX\mathcal{X}p2p2p_2YY\mathcal{Y}χ(p1,p2,W):=H(∑x,yp1(x)p2(y)W(x,y))−∑x,yp1(x)p2(y)H(W(x,y))χ(p1,p2,W):=H(∑x,yp1(x)p2(y)W(x,y))−∑x,yp1(x)p2(y)H(W(x,y))\chi(p_1, p_2, W) := H\left(\sum_{x,y}p_1(x)p_2(y)W(x,y)\right) - \sum_{x,y}p_1(x)p_2(y)H(W(x,y)) ซึ่งคือเอนโทรปีของฟอนนอยมันน์HHH ฉันต้องการแสดงให้เห็นว่าสำหรับ นั่น, \ chi (p_1, p_2, W) \ geq \ chi (p_1, p_y, W) \ text {และ} \ chi (p_1, p_2, W) \ …

9 quantum-information  entropy