Obliczenia kwantowe

Pytania i odpowiedzi dla inżynierów, naukowców, programistów i specjalistów komputerowych zainteresowanych obliczeniami kwantowymi

2
Jak zaimplementowana jest wyrocznia w algorytmie wyszukiwania Grovera?
Algorytm wyszukiwania Grovera zapewnia udowodnione kwadratowe przyspieszenie dla nieposortowanego wyszukiwania w bazie danych. Algorytm jest zwykle wyrażany przez następujący obwód kwantowy: W większości przedstawień kluczową częścią protokołu jest „wyrocznia” UωUωU_\omega , która „magicznie” wykonuje operację |x⟩↦(−1)f(x)|x⟩|x⟩↦(−1)f(x)|x⟩|x\rangle\mapsto(-1)^{f(x)}|x\rangle . Często jednak nie wiadomo, jak trudno byłoby zrealizować taką bramę. Rzeczywiście mogłoby się …
3
Jak napisać prosty program dla urządzenia D-Wave?
Chciałbym wiedzieć, jak zadanie dla urządzenia D-Wave jest zapisywane w kodzie i przesyłane do urządzenia. W odpowiedzi najlepiej byłoby zobaczyć konkretny przykład tego prostego problemu. Myślę, że „Hello World” urządzenia D-Wave byłoby czymś w rodzaju znalezienia stanów podstawowych prostego modelu 2D Ising , ponieważ jest to rodzaj problemu bezpośrednio realizowanego …
2
Jak komputer kwantowy wykonuje podstawowe obliczenia matematyczne na poziomie sprzętowym?
Po przeczytaniu tego wątku Reddit zdałem sobie sprawę, że nawet po kilku miesiącach nauki o komputerach kwantowych nie mam absolutnie pojęcia, jak faktycznie działa komputer kwantowy. Aby uściślić pytanie, powiedzmy, że mamy nadprzewodzący komputer kwantowy oparty na kubitach (5-kubitowy komputer kwantowy IBM). Wpisuję 2+32+32+3 za pomocą klawiatury na monitorze (powiedzmy …
2
Dlaczego komputer kwantowy jest pod pewnymi względami potężniejszy niż niedeterministyczna maszyna Turinga?
Standardowe popularne konto informatyki kwantowej mówi, że komputer kwantowy (QC) działałby, dzieląc na wykładniczo wiele nieinterakcyjnych równoległych kopii siebie w różnych wszechświatach i podejmując każdą próbę weryfikacji innego certyfikatu, a następnie na końcu obliczeń , pojedynczy egzemplarz, który znalazł ważny certyfikat, „ogłasza” swoje rozwiązanie, a pozostałe oddziały magicznie znikają. Ludzie, …
2
Co to jest teleportacja przez bramę kwantową?
Teleportacja stanu kwantowego to protokół informacji kwantowej, w którym kubit jest przesyłany między dwiema stronami przy użyciu początkowego wspólnego stanu splątanego, pomiaru Bell, klasycznej komunikacji i lokalnej rotacji. Najwyraźniej istnieje również coś, co nazywa się teleportacją przez bramę kwantową. Co to jest teleportacja do bramy kwantowej i do czego służy? …
2
Czy od czasu Grovera i Shora nastąpił naprawdę przełomowy postęp w dziedzinie algorytmów kwantowych?
(Przepraszam za nieco amatorskie pytanie) Studiowałem informatykę kwantową w latach 2004-2007, ale od tego czasu straciłem orientację w tej dziedzinie. W tamtym czasie było dużo szumu i dyskusji na temat QC potencjalnie rozwiązującej wszelkiego rodzaju problemy, przewyższającej klasyczne komputery, ale w praktyce były tylko dwa teoretyczne przełomy: Algorytm Shora, który …
4
Czy istnieje jakieś ogólne stwierdzenie dotyczące tego, jakie problemy można rozwiązać bardziej efektywnie za pomocą komputera kwantowego?
Czy istnieje ogólne stwierdzenie o tym, jakie problemy można rozwiązać bardziej efektywnie za pomocą komputerów kwantowych (tylko model bramki kwantowej)? Czy problemy, dla których znany jest dzisiaj algorytm, mają wspólną właściwość? O ile rozumiem obliczenia kwantowe pomagają rozwiązać problem ukrytej podgrupy (Shor); Algorytm Grovera pomaga przyspieszyć problemy z wyszukiwaniem. Czytałem, …
7
Jeśli wszystkie bramki kwantowe muszą być jednolite, co z pomiarem?
Wszystkie operacje kwantowe muszą być jednolite, aby umożliwić odwracalność, ale co z pomiarem? Pomiar może być reprezentowany jako macierz, a ta matryca jest stosowana do kubitów, więc wydaje się to równoważne działaniu bramki kwantowej. To zdecydowanie nie jest odwracalne. Czy są jakieś sytuacje, w których dopuszczalne mogą być bramy niejednorodne?
3
Czy istnieje potencjalne zastosowanie komputerów kwantowych w uczeniu maszynowym lub sztucznej inteligencji?
Wiele osób uważa, że ​​komputery kwantowe mogą okazać się kluczowym krokiem w tworzeniu nowych algorytmów uczenia maszynowego i sztucznej inteligencji, które mogą dać ogromny impuls w tej dziedzinie. Były nawet badania, że ​​nasz mózg może być komputerem kwantowym, ale jak dotąd nie ma zgody wśród badaczy. Biorąc pod uwagę, że …
1
Wyraźne ograniczenia prędkości Lieba-Robinsona
Granice Lieba-Robinsona opisują, w jaki sposób efekty są propagowane przez system dzięki lokalnemu Hamiltonianowi. Często są one opisane w formie |[A,B(t)]|≤Cevt−l,|[A,B(t)]|≤Cevt−l, \left|[A,B(t)]\right|\leq Ce^{vt-l}, gdzie i B są podmioty, które są oddzielone od siebie na odległość L od kraty, gdzie Hamiltona ma lokalnego (na przykład najbliższego sąsiada) oddziaływania na tej siatki, …
2
Kiedy dowiemy się, że osiągnięta została supremacja kwantowa?
Termin „supremacja kwantowa” - w moim rozumieniu - oznacza, że ​​można tworzyć i uruchamiać algorytmy do rozwiązywania problemów na komputerach kwantowych, których nie da się rozwiązać w realistycznych czasach na komputerach binarnych. Jest to jednak dość niejasna definicja - co w tym kontekście można by uznać za „realistyczny czas”? Czy …
2
Kto pierwszy zaproponował pomysł obliczeń kwantowych przy użyciu kubitów?
Jak rozumiem, dziedzina mechaniki kwantowej rozpoczęła się na początku XX wieku, kiedy Max Planck rozwiązał problem promieniowania ciała czarnego. Ale nie wiem, kiedy rozprzestrzeniła się idea komputerów wykorzystujących efekty kwantowe. Jakie jest najwcześniejsze źródło, które proponuje komputer kwantowy wykorzystujący kubity?
22 history 
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.