คำถามติดแท็ก topological-quantum-computing

ฉันได้ยินคำว่าTopological Quantum Computerสองสามครั้งแล้วและรู้ว่ามันเทียบเท่ากับคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใช้วงจรที่เกี่ยวกับการลดพหุนามเวลา อย่างไรก็ตามมันไม่ชัดเจนเลยสำหรับฉันว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมดังกล่าวแตกต่างจากคนอื่นอย่างไรมันทำงานอย่างไรและจุดแข็งของมันคืออะไร กล่าวโดยย่อ: คอมพิวเตอร์ควอนตัมทอพอโลยีแตกต่างจากรุ่นอื่นอย่างไรเช่นคอมพิวเตอร์ควอนตัมแบบเกตเบส

17 models  topological-quantum-computing 

ฉันพยายามเข้าใจแนวคิดพื้นฐานว่าอะไรคือสิ่งใดสำหรับสองสามวันที่ผ่านมา อย่างไรก็ตามบทความออนไลน์ (รวมถึงวิกิพีเดีย) นั้นดูคลุมเครือและไม่สามารถทะลุทะลวงได้ผิดปกติไปจนถึงการอธิบายการคำนวณควอนตัมทอพอโลยีและใครก็ตามที่ไป หน้าวิกิพีเดียในคอมพิวเตอร์ควอนตัมทอพอโลยีกล่าวว่า: คอมพิวเตอร์ควอนตัมทอพอโลยีเป็นคอมพิวเตอร์ควอนตัมทฤษฎีที่มีพนักงาน quasiparticles สองมิติที่เรียกว่าanyonsซึ่งโลกเส้นผ่านรอบอีกคนหนึ่งที่จะฟอร์ม braidsในกาลอวกาศสามมิติ (เช่นหนึ่งชั่วบวกสองมิติ ) braids เหล่านี้ สร้างประตูตรรกะที่ประกอบขึ้นเป็นคอมพิวเตอร์ ข้อได้เปรียบของคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใช้ควอนตัม braidsมากกว่าการใช้อนุภาคควอนตัมที่ติดอยู่ก็คืออดีตนั้นมีความเสถียรมากกว่า การก่อกวนที่มีขนาดเล็กและสะสมอาจทำให้เกิดสถานะควอนตัมเพื่อ decohere และแนะนำข้อผิดพลาดในการคำนวณ ฟังดูน่าสนใจ ดังนั้นเมื่อเห็นคำนิยามนี้ผมพยายามที่จะมองถึงสิ่งที่anyonsคือ: ในฟิสิกส์ anyon เป็นประเภทquasiparticleที่เกิดขึ้นในระบบ สองมิติเท่านั้นโดยมีคุณสมบัติ จำกัด น้อยกว่าเฟอร์มิออนและโบซอน โดยทั่วไปการทำงานของการแลกเปลี่ยนสองอนุภาคที่เหมือนกันอาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเฟสทั่วโลกแต่ไม่สามารถส่งผลกระทบต่อสิ่งที่สังเกตเห็นได้ เอาล่ะฉันจะมีบางความคิดเกี่ยวกับสิ่งที่quasiparticlesมี ตัวอย่างเช่นเมื่ออิเล็กตรอนเคลื่อนที่ผ่านเซมิคอนดักเตอร์การเคลื่อนที่ของมันจะถูกรบกวนในลักษณะที่ซับซ้อนโดยการโต้ตอบกับอิเล็กตรอนและนิวเคลียสอื่นทั้งหมด แม้กระนั้นมันจะมีพฤติกรรมเหมือนอิเล็กตรอนที่มีมวลแตกต่างกัน (มวลที่มีประสิทธิภาพ) ซึ่งเดินทางผ่านพื้นที่ว่างโดยไม่ถูกรบกวน "อิเล็กตรอน" ที่มีมวลแตกต่างกันนี้เรียกว่า "อิเล็กตรอน quasiparticle" ดังนั้นฉันมักจะคิดว่าโดยทั่วไป quasiparticle เป็นการประมาณสำหรับอนุภาคที่ซับซ้อนหรือปรากฏการณ์คลื่นที่อาจเกิดขึ้นในสสารซึ่งจะเป็นการยากที่จะจัดการกับคณิตศาสตร์เป็นอย่างอื่น อย่างไรก็ตามฉันไม่สามารถทำตามสิ่งที่พวกเขาพูดหลังจากนั้น ฉันจะรู้ว่า bosons เป็นอนุภาคซึ่งตามสถิติ Bose-Einsteinและเฟอร์มิออนตามสถิติแฟร์แรค คำถาม: อย่างไรก็ตามพวกเขาหมายถึงอะไร "จำกัด น้อยกว่าเฟอร์มิออนและโบซอน"? "anyons" …

16 topological-quantum-computing  anyons 

ในความเห็นเกี่ยวกับคำตอบของฉันสำหรับคำถาม: อะไรคือสิ่งที่ทุกคนและวิธีการที่เกี่ยวข้องกับการคำนวณควอนตัมทอพอโลยี? ฉันถูกขอให้เป็นตัวอย่างเฉพาะของการเกิดของใครก็ตามในธรรมชาติ ฉันใช้เวลาค้นหา 3 วัน แต่ทุกบทความอ้างถึง "การทดลองที่เสนอ" หรือ "หลักฐานที่ชัดเจนเกือบ" Anyel Abelian : ค่าใช้จ่ายที่เป็นเศษส่วนได้รับการวัดได้โดยตรงตั้งแต่ปี 1995 แต่ในการค้นหาของฉัน, บทความทั้งหมดชี้ไปที่หลักฐานของสถิติเศษส่วนหรือปัจจัยการแลกเปลี่ยนชี้ไปที่นี้เกือบ 7 ปีก่อนการพิมพ์ , ที่พวกเขาพูดในนามธรรมว่า "ยืนยัน" การตรวจสอบขั้นตอนการทำนายตามทฤษฎีของในeiθ≠±1eiθ≠±1e^{i\theta}\ne\pm1θ=2π/3θ=2π/3\theta =2\pi/3ν=7/3ν=7/3\nu=7/3สถานะของระบบควอนตัมฮอลล์ อย่างไรก็ตามดูเหมือนว่ากระดาษจะไม่ผ่านการตรวจสอบของวารสาร ไม่มีลิงก์ไปยังวารสาร DOI บน arXiv ใน Google Scholar ฉันคลิก "ดูทั้ง 5 เวอร์ชัน" แต่ทั้ง 5 เวอร์ชันเป็น arXiv ฉันสงสัยว่าชื่อของบทความอาจมีการเปลี่ยนแปลงในช่วงเวลาของการเผยแพร่ดังนั้นไปตามหามันในเว็บไซต์ของผู้เขียน ผู้เขียนคนสุดท้ายมีภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้าของมหาวิทยาลัยพรินซ์ตันที่ระบุว่าเป็น บริษัท ในเครือ แต่ไม่ปรากฏในรายชื่อผู้คนของภาควิชานั้น (หลังจากคลิกที่ "คน" ฉันคลิกที่ "คณะ" "เทคนิค" …

14 experiment  topological-quantum-computing  anyons 

ในการบรรยายบันทึกไว้ในYoutube , Gil Kalai นำเสนอ 'การหักเงิน' เพราะเหตุใดคอมพิวเตอร์ควอนตัมทอพอโลยีจึงไม่ทำงาน ส่วนที่น่าสนใจคือเขาอ้างว่านี่เป็นข้อโต้แย้งที่แข็งแกร่งกว่าการโต้แย้งกับการคำนวณความผิดพลาดโดยทั่วไป ถ้าฉันเข้าใจข้อโต้แย้งของเขาอย่างถูกต้องเขากล่าวว่า คอมพิวเตอร์ควอนตัม (สมมุติ) โดยไม่มีการแก้ไขข้อผิดพลาดควอนตัมสามารถจำลองระบบของ anyons ที่เป็นตัวแทนของ qubit ในคอมพิวเตอร์ควอนตัมทอพอโลยี ดังนั้นคอมพิวเตอร์ควอนตัมใด ๆ ที่อยู่บนพื้นฐานของ anyons เหล่านี้ต้องมีสัญญาณรบกวนอย่างน้อยเท่ากับคอมพิวเตอร์ควอนตัมโดยไม่มีการแก้ไขข้อผิดพลาดของควอนตัม ดังที่เราทราบว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่มีเสียงดังของเรานั้นไม่เพียงพอสำหรับการคำนวณควอนตัมสากลคอมพิวเตอร์ควอนตัมทอพอโลยีที่อยู่บนพื้นฐานของทุกคนไม่สามารถให้การคำนวณควอนตัมสากลได้เช่นกัน ฉันคิดว่าขั้นตอนที่ 2 เป็นเสียง แต่ฉันมีข้อสงสัยในขั้นตอนที่ 1 และทำไมมันถึงมีความหมาย 2 โดยเฉพาะ: ทำไมคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ไม่มีการแก้ไขข้อผิดพลาดสามารถจำลองระบบของใครก็ได้? ถ้ามันสามารถจำลองระบบของ anyons เป็นไปได้ไหมที่มันจะทำได้ด้วยความน่าจะเป็นที่ต่ำและด้วยเหตุนี้จึงไม่สามารถจำลองคอมพิวเตอร์ควอนตัมทอพอโลยีที่มีความทนทานต่อความผิดปกติเช่นเดียวกับระบบของ anyons?

11 error-correction  topological-quantum-computing 

การพัวพันระยะยาวมีลักษณะโดยลำดับโทโพโลยี (คุณสมบัติการพัวพันทั่วโลกบางชนิด) และคำจำกัดความ "ทันสมัย" ของคำสั่งทอพอโลยีคือสถานะพื้นดินของระบบไม่สามารถจัดทำโดยวงจรเชิงลึกคงที่จากสถานะผลิตภัณฑ์แทน สภาพพื้นดินพึ่งพาและกระตุ้นเขตแดนในแบบดั้งเดิม หลักรัฐควอนตัมซึ่งสามารถจัดทำโดยวงจรอย่างต่อเนื่องเชิงลึกที่เรียกว่ารัฐจิ๊บจ๊อย ในทางกลับกันสถานะควอนตัมที่มีความพัวพันในระยะยาวนั้น "แข็งแกร่ง" หนึ่งในข้อพิสูจน์ที่มีชื่อเสียงที่สุดของการคาดคะเนควอนตัม PCP ซึ่งเสนอโดยแมตต์เฮสติ้งส์คือการคาดเดาสถานะที่ไม่มีพลังงานต่ำและกรณีที่อ่อนแอกว่าที่พิสูจน์โดยเอลดาร์และฮาร์โรว์เมื่อสองปีก่อน (เช่น NLETS theorem: https://arxiv.org/ abs / 1510.02082 ) ความน่าจะเป็นของชุดของข้อผิดพลาดแบบสุ่มนั้นแน่นอนว่าวงจรควอนตัมเชิงลึกบางตัวนั้นมีขนาดเล็กมากดังนั้นจึงเหมาะสมที่ความพัวพันที่นี่ "แข็งแกร่ง" ดูเหมือนว่าปรากฏการณ์นี้คล้ายกับการคำนวณควอนตัมเชิงทอพอโลยี การคำนวณควอนตัมเชิงทอพอโลยีมีความแข็งแกร่งสำหรับข้อผิดพลาดใด ๆ ในพื้นที่เนื่องจากประตูควอนตัมที่นี่ถูกนำไปใช้โดยผู้ประกอบการถักเปียซึ่งเชื่อมต่อกับคุณสมบัติโทโพโลยีทั่วโลก อย่างไรก็ตามมันจำเป็นต้องชี้ให้เห็นว่า"ความพัวพันที่รัดกุม" ในการตั้งค่าการคาดเดา NLTS เกี่ยวข้องกับจำนวนพัวพันเท่านั้นดังนั้นสถานะควอนตัมเองอาจจะเปลี่ยนไป - มันไม่ได้อนุมานรหัสการแก้ไขข้อผิดพลาดเชิงควอนตัม แน่นอนพัวพันระยะยาวเกี่ยวข้องกับรหัสข้อผิดพลาดการแก้ไขควอนตัมแบบ homological เช่นรหัส Toric (ดูเหมือนว่ามันเกี่ยวข้องกับผู้ที่นับถือศาสนาคริสต์ทุกคน) อย่างไรก็ตามคำถามของฉันคือมีการเชื่อมต่อระหว่างพัวพันระยะยาว (หรือ "พัวพันที่แข็งแกร่ง" ในการตั้งค่าการคาดเดา NLTS) และการคำนวณควอนตัมเชิงทอพอโลยี? อาจมีเงื่อนไขบางประการเกี่ยวกับเมื่อผู้สื่อข่าวมิลโตเนียนสามารถอนุมานรหัสการแก้ไขข้อผิดพลาดของควอนตัม

10 entanglement  topological-quantum-computing