Reprezentacja liczb rzeczywistych w komputerach kwantowych


14

W klasycznych komputerach binarnych liczby rzeczywiste są często reprezentowane przy użyciu standardu IEEE 754 . W przypadku komputerów kwantowych możesz to oczywiście zrobić - i do pomiarów ten (lub podobny standard) będzie prawdopodobnie potrzebny, ponieważ wynik każdego pomiaru jest binarny. Ale czy liczby rzeczywiste mogą być modelowane łatwiej i / lub bardziej precyzyjnie w kubitach przy użyciu różnych metod przed wykonaniem pomiaru? Jeśli tak, to czy są jakieś przypadki użycia, w których jest to faktycznie przydatne, biorąc pod uwagę, że (zakładam) wszelka dodatkowa precyzja zostanie utracona podczas wykonywania pomiarów?

Aby być jasnym, nie szukam (koniecznie) istniejących standardów, tylko pomysły lub sugestie dotyczące sposobu reprezentowania tych liczb. Jeśli są jakieś badania, byłoby to również przydatne.


1
Myślę, że to naprawdę zależy od konkretnego algorytmu lub problemu do rozwiązania. Jak widać, „standardy liczbowe” są w zasadzie inżynierią. Nie nauka, przydatna, ale nie granica. Najpierw weźmy działające rzeczy. Myślę, że musisz wyjaśnić, czy chcesz przykładów, literatury lub czegoś innego, ponieważ uważam, że jest to zbyt niejasne.
Dyskretna jaszczurka

@Discretelizard Zgadzam się, że jest to pytanie inżynieryjne, a nie naukowe, ale nie zgadzam się z tym, że nie jest granicą. Aby komputery kwantowe mogły w pełni wykorzystać swój potencjał, musimy wiedzieć, jaki jest ich potencjał. I nie można rozwiązać problemów numerycznych bez reprezentacji numerycznej.
blalasaadri

1
W porządku. Być może dobrym pomysłem jest wyjaśnienie, że pytanie dotyczy zasadniczo „inżynierii”.
Dyskretna jaszczurka

Odpowiedzi:


9

Podjęto wysiłki w celu wprowadzenia konstrukcji „zmiennoprzecinkowej” reprezentacji małych rotacji stanów kubitowych, takich jak: Reprezentacje zmiennoprzecinkowe w syntezie obwodów kwantowych . Ale wydaje się, że nie ma żadnego standardu międzynarodowego takiego jak ten, o którym wspomniałeś, tj. IEEE 754. IEEE 7130 - Standard dla definicji obliczeń kwantowych to projekt ciągły. W każdym razie reprezentacja zmiennoprzecinkowa będzie automatycznie zależała od pożądanej precyzji. Jeśli chcesz podążać ścieżką w pierwszym dokumencie, który połączyłem (tj. Używając rotacji kubitów), mogę już wyobrazić sobie możliwość błędów podczas takich operacji rotacji i musiałbyś sobie z nimi poradzić.


1
Ten artykuł wygląda bardzo interesująco, dziękuję. Dopiero po przeczytaniu streszczenia rozumiem twój punkt widzenia na temat błędów. Oczywiście jest to ogólny problem, który musimy rozwiązać. I nie jestem zaskoczony, że nie ma jeszcze żadnych standardów - właśnie wspomniałem IEEE 754 jako przykład sposobu reprezentacji liczb.
blalasaadri

0

Obawiam się, że choć prowadzone są tutaj interesujące prace, powinno być jasne, że kwantowa architektura komputerowa jest bardzo niestandardowa i dlatego wszystko to może ulec zmianie.

Standard IEEE 754 opisuje, w jaki sposób wdrożyć funkcję, która przez dziesięciolecia inżynierii i badań okazała się przydatna, dlatego należy oczekiwać, że maszyny to zrobią.

Natomiast naukowcy i inżynierowie wciąż zastanawiają się, jak najlepiej stworzyć „uniwersalny” komputer kwantowy. Mają kilka pomysłów, jak to zrobić, jak wspomina Blue. Nie ma jednak „jednego prawdziwego pomysłu”, na którym inżynierowie mogliby opierać standardy.

Być może nawet okazałoby się, że liczby zespolone są łatwiejsze do przedstawienia na komputerze kwantowym, a zamiast tego mamy standard dla typów danych liczb zespolonych!

Tak więc, podczas gdy prace są tutaj wykonywane, standard IEEE wydaje się bardzo dalekiej przyszłości.


1
Zdaję sobie z tego sprawę, tak. Nie spodziewałem się też, że istnieje istniejący standard; Dodałem coś do tego efektu do pytania, mam nadzieję, że wyjaśnię, czego szukam.
blalasaadri

1
@blalasaadri. Dobry. Wiem, że prawdopodobnie nie jest to odpowiedź , której szukasz, ale może to być rozsądna rada dla innych czytelników.
Dyskretna jaszczurka
Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.