Czy komputer kwantowy może symulować normalny komputer?

Podobne do pytania Czy maszyna Turinga może symulować komputer kwantowy? : biorąc pod uwagę algorytm „klasyczny”, czy zawsze można sformułować równoważny algorytm, który można wykonać na komputerze kwantowym? Jeśli tak, czy istnieje jakaś procedura, którą możemy zastosować w tym celu? Powstały algorytm prawdopodobnie nie wykorzysta w pełni możliwości obliczeń kwantowych, jest to raczej pytanie teoretyczne.

Tak, może to zrobić w dość trywialny sposób: używaj tylko odwracalnych klasycznych bramek logicznych do symulacji obliczeń przy użyciu logiki boolowskiej (na przykład, używając TOFFOLI do symulacji bramek NAND), używaj tylko standardowych stanów bazowych i jako wejście i wykonuj tylko standardowe pomiary stanu podstawowego na wyjściu. W ten sposób możesz symulować dokładnie te same obliczenia, co robi klasyczny komputer, na zasadzie bramka za bramą.$\lvert 0\rangle$$\lvert 1\rangle$

Tak, ponieważ obliczenia kwantowe są uogólnieniem obliczeń klasycznych. Tak więc procedura, o którą prosisz, istnieje.

Możemy wziąć uniwersalną klasyczną bramę logiczną, taką jak brama NOR, uogólnić do odwracalnej wersji kwantowej tej bramki NOR. Procedura może zatem wyglądać następująco:

• Zaprojektuj klasyczny obwód
• Przepisz klasyczny układ, używając tylko wybranej uniwersalnej bramki klasycznej (np. NOR)
• Przekształć powyższy obwód klasyczny za pomocą kwantowej wersji kwantowej klasycznej uniwersalnej bramki

Wybieramy zestaw stanów bazowych, które reprezentują dwa binarne stany klasyczne, i ignorujemy złożone amplitudy, jak sugeruje druga odpowiedź autorstwa jknappen.