Jaka jest różnica między wyżarzaniem kwantowym a adiabatycznymi modelami obliczeń kwantowych?


14

Z tego, co zrozumiałem, wydaje się, że istnieje różnica między wyżarzaniem kwantowym a adiabatycznym modelem obliczeń kwantowych, ale jedyne, co znalazłem na ten temat, to dziwne wyniki (patrz poniżej).

Moje pytanie brzmi: jaka jest dokładnie różnica / związek między wyżarzaniem kwantowym a adiabatycznym obliczeniem kwantowym?


Obserwacje prowadzące do „dziwnego” wyniku:

  • Na Wikipedii adiabatyczne obliczenia kwantowe są przedstawiane jako „podklasa wyżarzania kwantowego”.
  • Z drugiej strony wiemy, że:
    1. Adiabatyczne obliczenie kwantowe jest równoważne modelowi obwodu kwantowego ( arXiv: quant-ph / 0405098v2 )
    2. Komputery DWave wykorzystują wyżarzanie kwantowe.

Korzystając z powyższych 3 faktów, komputery kwantowe DWave powinny być uniwersalnymi komputerami kwantowymi. Ale z tego co wiem, komputery DWave są ograniczone do bardzo konkretnego rodzaju problemu, więc nie mogą być uniwersalne (inżynierowie DWave potwierdzają to w tym filmie ).

Jako pytanie poboczne, na czym polega problem z powyższym uzasadnieniem?


Odpowiedzi:


6

Vinci i Lidar mają dobre wytłumaczenie we wprowadzeniu niestabilistycznych hamiltonianów do wyżarzania kwantowego (niezbędnego do urządzenia do kwantowego wyżarzania do symulacji obliczeń modelu bramkowego).

https://arxiv.org/abs/1701.07494

Dobrze wiadomo, że rozwiązanie problemów obliczeniowych można zakodować w stanie podstawowym zależnego od czasu kwantowego hamiltonianu. Podejście to znane jest jako adiabatyczne obliczenie kwantowe (AQC) i jest uniwersalne w przypadku obliczeń kwantowych (przegląd AQC patrz arXiv: 1611.04471). Wyżarzanie kwantowe (QA) to struktura, która zawiera algorytmy i sprzęt zaprojektowany do rozwiązywania problemów obliczeniowych poprzez ewolucję kwantową w kierunku stanów podstawowych końcowych hamiltonianów, które kodują klasyczne problemy optymalizacji, bez konieczności nalegania na uniwersalność lub adiabatyczność.

HHma tylko rzeczywiste niepozytywne elementy macierzy niediagonalnej na tej podstawie, co oznacza, że ​​jego stan podstawowy można wyrazić jako klasyczny rozkład prawdopodobieństwa. Zazwyczaj wybiera się podstawę obliczeniową, tj. Podstawę, na której ostateczny Hamiltonian jest przekątny. Moc obliczeniowa stoquastycznych hamiltonianów została dokładnie zbadana i podejrzewa się, że jest ograniczona w ustawieniu AQC w stanie podstawowym. Np. Jest mało prawdopodobne, aby stewastyczny AQC w stanie podstawowym był uniwersalny. Co więcej, przy różnych założeniach AQC stanu podstawowego można skutecznie symulować za pomocą klasycznych algorytmów, takich jak kwantowe Monte Carlo, choć pewne wyjątki są znane.


Ta odpowiedź w połączeniu z Twoim komentarzem do innego pytania odpowiedziała na moje pytanie. Dzięki!
Nelimee,

Czy stochastyczny hamiltonian implikuje, że jest on również statochastyczny hamiltonianem?
user3483902
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.