Apa saja model perhitungan kuantum?


38

Tampaknya komputasi kuantum sering diartikan sebagai metode komputasi kuantum sirkuit, di mana register qubit ditindaklanjuti oleh sirkuit gerbang kuantum dan diukur pada output (dan mungkin pada beberapa langkah menengah). Anil kuantum setidaknya tampaknya merupakan metode yang sama sekali berbeda untuk komputasi dengan sumber daya kuantum 1 , karena tidak melibatkan gerbang kuantum.

Model komputasi kuantum apa yang berbeda? Apa yang membuat mereka berbeda?

Untuk memperjelas, saya tidak bertanya apa perbedaan implementasi fisik yang dimiliki qubit, maksud saya deskripsi berbagai ide tentang bagaimana menghitung output dari input 2 menggunakan sumber daya kuantum.


1. Apa pun yang secara inheren non-klasik, seperti keterikatan dan koherensi.
2. Suatu proses yang mengubah input (seperti qubit) menjadi output (hasil perhitungan).

Jawaban:


19

Model adiabatik

Model perhitungan kuantum ini dimotivasi oleh ide-ide dalam teori kuantum banyak-tubuh, dan berbeda secara substansial dari model sirkuit (dalam hal ini adalah model waktu kontinu) dan dari berjalan kuantum waktu kontinu (dalam hal ia memiliki waktu- evolusi tergantung).

Perhitungan adiabatik biasanya mengambil bentuk berikut.

  1. Mulailah dengan beberapa set qubit, semuanya dalam beberapa kondisi sederhana seperti . Panggil keadaan global awal .| ψ 0 ?|+?|ψ0?
  2. Subjek qubit ini ke interaksi Hamiltonian yang adalah keadaan dasar yang unik (keadaan dengan energi terendah). Sebagai contoh, mengingat , kita dapat memilih . | ψ 0 ? | ψ 0 ? = | + ? ? n H 0 = - k σ ( x ) kH0|ψ0?|ψ0?=|+??nH0=-kσk(x)
  3. Pilih Hamiltonian akhir , yang memiliki kondisi dasar unik yang menyandikan jawaban untuk masalah yang Anda minati. Misalnya, jika Anda ingin menyelesaikan masalah kepuasan kendala, Anda dapat menentukan Hamiltonian , di mana jumlah diambil atas kendala dari masalah klasik, dan di mana setiap adalah operator yang mengenakan penalti energi (kontribusi energi positif) ke setiap negara basis standar yang mewakili tugas klasik yang tidak memenuhi kendala .H 1 = c h c c h c cH1H1=chcchcc
  4. Tentukan interval waktu dan Hamiltonian yang bervariasi sehingga dan . Pilihan umum tetapi tidak perlu adalah dengan mengambil interpolasi linier .H ( t ) H ( 0 ) = H 0 H ( T ) = H 1 H ( t ) = tT?0H(t)H(0)=H0H(T)=H1H(t)=tTH1+(1-tT)H0
  5. Untuk waktu hingga , izinkan sistem untuk berevolusi di bawah Hamiltonian bervariasi , dan ukur qubit pada output untuk mendapatkan hasil .t = T H ( t ) y { 0 , 1 } nt=0t=TH(t)y{0,1}n

Dasar dari model adiabatik adalah teorema adiabatik , di mana ada beberapa versi. Versi oleh Ambainis dan Regev [? arXiv: quant-ph / 0411152 ?] (contoh yang lebih ketat) menyiratkan bahwa jika selalu ada "celah energi" setidaknya antara keadaan dasar dan keadaan tereksitasi pertama untuk semua , dan norma operator dari turunan pertama dan kedua dari cukup kecil (yaitu,λ>0H(t)0?t?THH(t)tidak bervariasi terlalu cepat atau tiba-tiba), maka Anda dapat membuat probabilitas untuk mendapatkan output yang Anda inginkan sebesar yang Anda inginkan hanya dengan menjalankan perhitungan dengan cukup lambat. Selain itu, Anda dapat mengurangi kemungkinan kesalahan dengan faktor konstan apa pun hanya dengan memperlambat keseluruhan perhitungan dengan faktor yang terkait secara polinomi.

Meskipun sangat berbeda dalam presentasi dari model rangkaian kesatuan, telah ditunjukkan bahwa model ini setara waktu polinomial dengan model rangkaian kesatuan [? arXiv: quant-ph / 0405098 ?]. Keuntungan dari algoritma adiabatik adalah bahwa ia menyediakan pendekatan yang berbeda untuk membangun algoritma kuantum yang lebih dapat menerima masalah optimasi. Salah satu kelemahannya adalah tidak jelas bagaimana melindunginya dari kebisingan, atau untuk mengetahui bagaimana kinerjanya menurun di bawah kendali yang tidak sempurna. Masalah lain adalah bahwa, bahkan tanpa ketidaksempurnaan dalam sistem, menentukan seberapa lambat untuk menjalankan algoritma untuk mendapatkan jawaban yang andal adalah masalah yang sulit - itu tergantung pada kesenjangan energi, dan itu tidak mudah secara umum untuk mengetahui apa energi gap adalah untuk Hamiltonian statisH, apalagi yang bervariasi waktu .H(t)

Namun, ini adalah model kepentingan teoretis dan praktis, dan memiliki perbedaan menjadi yang paling berbeda dari model rangkaian kesatuan pada dasarnya apa pun yang ada.


15

Perhitungan kuantum berbasis pengukuran (MBQC)

Ini adalah cara untuk melakukan perhitungan kuantum, menggunakan pengukuran perantara sebagai cara mendorong perhitungan daripada hanya mengekstraksi jawaban. Ini adalah kasus khusus "sirkuit kuantum dengan pengukuran perantara", dan juga tidak lebih kuat. Namun, ketika diperkenalkan, itu mengakhiri intuisi banyak orang tentang peran transformasi kesatuan dalam perhitungan kuantum. Dalam model ini seseorang memiliki kendala seperti berikut:

  1. Seseorang menyiapkan, atau diberikan, keadaan terjerat yang sangat besar - kondisi yang dapat dideskripsikan (atau disiapkan) dengan memiliki beberapa kumpulan qubit yang semula disiapkan dalam keadaan , dan kemudian beberapa urutan operasi-Z terkontrol , dilakukan pada pasangan qubit sesuai dengan hubungan tepi grafik (biasanya, kotak persegi panjang atau kisi heksagonal).C Z = d i a g ( + 1 , + 1 , + 1 , - 1 )|+?CZ=diag(+1,+1,+1,?1)
  2. Lakukan urutan pengukuran pada qubit-qubit ini - beberapa mungkin dalam basis standar, tetapi sebagian besar tidak dalam basis standar, tetapi mengukur pengukuran yang dapat diamati seperti untuk berbagai sudut . Setiap pengukuran menghasilkan hasil atau (sering diberi label '0' atau '1' masing-masing), dan pilihan sudut dibolehkan bergantung dengan cara sederhana pada hasil pengukuran sebelumnya (dengan cara yang dihitung oleh klasik sistem pengaturan).θ + 1 - 1MXY(θ)=cos?(θ)X?sin?(θ)Yθ+1?1
  3. Jawaban untuk perhitungan dapat dihitung dari hasil klasik pengukuran.±1

Seperti halnya model rangkaian kesatuan, ada variasi yang dapat dipertimbangkan untuk model ini. Namun, konsep inti adalah pengukuran adaptif-qubit tunggal yang dilakukan pada keadaan terjerat besar, atau keadaan yang telah mengalami urutan operasi komuter dan mungkin melibatkan yang dilakukan sekaligus atau secara bertahap.

Model perhitungan ini biasanya dianggap berguna terutama sebagai cara untuk mensimulasikan rangkaian kesatuan. Karena sering dipandang sebagai sarana untuk mensimulasikan model komputasi yang lebih disukai dan lebih sederhana, itu tidak dianggap secara teoritis sangat menarik lagi bagi kebanyakan orang. Namun:

  • Penting antara lain sebagai konsep memotivasi di belakang kelas IQP , yang merupakan salah satu cara untuk menunjukkan bahwa komputer kuantum sulit untuk disimulasikan, dan Blind Quantum Computing, yang merupakan salah satu cara untuk mencoba memecahkan masalah dalam perhitungan yang aman menggunakan sumber daya kuantum .

  • Tidak ada alasan mengapa perhitungan berbasis pengukuran pada dasarnya harus dibatasi pada simulasi rangkaian kuantum kesatuan: menurut saya (dan beberapa ahli teori lain dalam minoritas) bahwa MQBC dapat menyediakan cara untuk menggambarkan primitif komputasi yang menarik. Sementara MBQC hanyalah kasus khusus dari sirkuit dengan pengukuran perantara, dan oleh karena itu dapat disimulasikan oleh sirkuit kesatuan dengan hanya overhead polinomial, ini tidak berarti bahwa sirkuit kesatuan harus menjadi cara yang sangat bermanfaat untuk menggambarkan apa pun yang bisa dilakukan seseorang pada prinsipnya. dalam perhitungan berbasis pengukuran (sama seperti ada bahasa pemrograman imperatif dan fungsional dalam perhitungan klasik yang duduk sedikit tidak nyaman satu sama lain).

Pertanyaannya tetap apakah MBQC akan menyarankan cara berpikir tentang membangun algoritma yang tidak semudah disajikan dalam hal sirkuit kesatuan - tetapi tidak ada pertanyaan tentang keunggulan komputasi atau kerugian dibandingkan sirkuit kesatuan, kecuali salah satu sumber daya spesifik dan kesesuaian untuk beberapa arsitektur.


1
MBQC dapat dilihat sebagai ide yang mendasari di balik beberapa kode koreksi kesalahan, seperti kode permukaan. Terutama dalam arti bahwa kode permukaan sesuai dengan kisi 3d qubit dengan set CZ tertentu di antara mereka yang kemudian Anda ukur (dengan implementasi aktual mengevaluasi lapisan kubus demi lapis). Tetapi mungkin juga dalam arti bahwa implementasi kode permukaan aktual didorong oleh pengukuran stabilisator tertentu.
Craig Gidney

1
Namun, cara di mana hasil pengukuran digunakan berbeda secara substansial antara QECCs dan MBQC. Dalam kasus ideal tingkat kesalahan tidak berkorelasi atau rendah, setiap QECC menghitung transformasi identitas setiap saat, pengukurannya periodik dalam waktu, dan hasilnya sangat bias terhadap hasil +1. Untuk konstruksi standar protokol MBQC, bagaimanapun, pengukuran memberikan hasil pengukuran acak yang seragam setiap waktu, dan pengukuran itu sangat tergantung waktu dan mendorong evolusi non-sepele.
Niel de Beaudrap

1
Apakah itu perbedaan kualitatif atau hanya kuantitatif? Kode permukaan juga memiliki operasi penggerak tersebut (mis. Mengepang cacat dan menyuntikkan status T), hanya memisahkannya dengan jarak kode. Jika Anda mengatur jarak kode ke 1, proporsi operasi yang jauh lebih tinggi penting ketika tidak ada kesalahan.
Craig Gidney

1
Saya akan mengatakan bahwa perbedaannya terjadi pada tingkat kualitatif juga, dari pengalaman saya sebenarnya mempertimbangkan efek dari prosedur MBQC. Juga, menurut saya dalam kasus mengepang cacat dan injeksi T-state bahwa itu bukan kode koreksi kesalahan itu sendiri, tetapi deformasi dari mereka, yang melakukan perhitungan. Ini tentu saja hal-hal yang relevan yang dapat dilakukan seseorang dengan memori yang dikoreksi kesalahan, tetapi untuk mengatakan bahwa kode melakukan itu adalah tentang tingkat yang sama dengan mengatakan bahwa itu adalah qubit yang melakukan perhitungan kuantum, sebagai lawan dari operasi yang dilakukan seseorang pada qubit tersebut.
Niel de Beaudrap

12

Model Sirkuit Kesatuan

Ini adalah model perhitungan kuantum yang paling terkenal. Dalam model ini seseorang memiliki kendala seperti berikut:

  1. seperangkat qubit yang diinisialisasi ke kondisi murni, yang kami tunjukkan ;|0?
  2. urutan transformasi kesatuan yang dilakukan seseorang, yang mungkin bergantung pada bit-string klasik ;x{0,1}n
  3. satu atau lebih pengukuran dalam basis standar yang dilakukan pada akhir perhitungan, menghasilkan string keluaran klasik . (Kami tidak memerlukan k = n : misalnya, untuk masalah YA / TIDAK, orang sering mengambil k = 1 tidak peduli ukuran n .)y{0,1}kk=nk=1n

Detail kecil dapat berubah (misalnya, set unitaries satu dapat melakukan, apakah satu memungkinkan persiapan di negara-negara murni lain seperti , | + ? , | - ? , apakah pengukuran harus dalam dasar standar atau juga bisa dalam beberapa dasar lain), tetapi ini tidak membuat perbedaan penting.|1?|+?|-?


11

Berjalan kuantum waktu-diskrit

"Jalan kuantum waktu diskrit" adalah variasi kuantum pada jalan acak, di mana terdapat 'walker' (atau beberapa 'walker') yang mengambil langkah-langkah kecil dalam grafik (misalnya rantai node, atau grid persegi panjang) ). Perbedaannya adalah bahwa ketika walker acak mengambil langkah ke arah yang ditentukan secara acak, walker kuantum mengambil langkah ke arah yang ditentukan oleh register "koin" kuantum, yang pada setiap langkah "dibalik" oleh transformasi kesatuan daripada diubah dengan sampel ulang variabel acak. Lihat [? arXiv: quant-ph / 0012090 ?] untuk referensi awal.

Demi kesederhanaan, saya akan menggambarkan jalan kuantum pada siklus ukuran ; meskipun kita harus mengubah beberapa detail untuk mempertimbangkan berjalan kuantum pada grafik yang lebih umum. Dalam model perhitungan ini, seseorang biasanya melakukan hal berikut.2n

  1. Siapkan register "posisi" pada qubit di beberapa negara seperti | 00 ? 0 ? , dan "koin" mendaftar (dengan standar dasar negara yang kita dilambangkan dengan | + 1 ? dan | - 1 ? ) dalam beberapa keadaan awal yang mungkin superposisi dari dua basis negara standar.n|00?0?|+1?|-1?
  2. 2n|+1?2n|-1?
  3. C

Perbedaan utama antara ini dan jalan acak adalah bahwa "lintasan" jalan yang berbeda yang mungkin dari pejalan kaki dilakukan secara koheren dalam superposisi, sehingga mereka dapat mengganggu secara destruktif. Ini mengarah pada perilaku pejalan kaki yang lebih mirip gerak balistik daripada difusi. Memang, presentasi awal model seperti ini dibuat oleh Feynmann, sebagai cara untuk mensimulasikan persamaan Dirac.

Model ini juga sering digambarkan dalam hal mencari atau menemukan elemen 'ditandai' dalam grafik, dalam hal ini seseorang melakukan langkah lain (untuk menghitung apakah node walker ditandai, dan kemudian untuk mengukur hasil perhitungan itu. ) sebelum kembali ke Langkah 2. Variasi lain dari jenis ini masuk akal.

Untuk melakukan quantum walk pada grafik yang lebih umum, seseorang harus mengganti register "position" dengan yang bisa mengekspresikan semua node grafik, dan register "coin" dengan yang bisa mengekspresikan insiden tepi ke sebuah titik. "Operator koin" kemudian juga harus diganti dengan yang memungkinkan pejalan kaki untuk melakukan superposisi menarik lintasan yang berbeda. (Apa yang dianggap sebagai 'menarik' tergantung pada apa motivasi Anda: fisikawan sering mempertimbangkan cara-cara mengubah operator koin mengubah evolusi kepadatan probabilitas, bukan untuk tujuan komputasi tetapi sebagai cara menyelidiki fisika dasar menggunakan quantum walks sebagai model mainan yang wajar dari gerakan partikel.??] berjalan kuantum waktu-diskrit.

Model perhitungan ini secara tegas merupakan kasus khusus dari model rangkaian kesatuan, tetapi dimotivasi dengan intuisi fisik yang sangat spesifik, yang telah mengarah pada beberapa wawasan algoritmik (lihat misalnya [? arXiv: 1302.3143 ?]) untuk speedup waktu polinomial di bounded-error algoritma kuantum. Model ini juga merupakan kerabat dekat dari berjalan kuantum waktu kontinu sebagai model perhitungan.


1
jika Anda ingin berbicara tentang DTQW dalam konteks QC, Anda mungkin harus memasukkan referensi ke karya Childs dan kolaborator (misalnya arXiv: 0806.1972 . Juga, Anda menggambarkan cara kerja DTQW, tetapi tidak benar-benar bagaimana Anda dapat menggunakannya untuk melakukan perhitungan .
GLS

2
@ GIS: memang, saya akan menambahkan rincian lebih lanjut di beberapa titik: ketika saya pertama kali menulis ini adalah dengan cepat menyebutkan beberapa model dan berkomentar tentang mereka, daripada memberikan ulasan komprehensif. Tetapi bagaimana cara menghitung, apakah paragraf terakhir tidak mewakili contoh?
Niel de Beaudrap

1
@ GIS: Bukankah itu bekerja oleh Childs et al. sebenarnya tentang berjalan kuantum waktu kontinu, bagaimana pun?
Niel de Beaudrap

10

Sirkuit kuantum dengan pengukuran perantara

Ini adalah sedikit variasi pada "sirkuit kesatuan", di mana satu memungkinkan pengukuran di tengah algoritma serta akhirnya, dan di mana orang juga memungkinkan operasi di masa depan bergantung pada hasil pengukuran tersebut. Ini merupakan gambaran realistis dari prosesor kuantum yang berinteraksi dengan perangkat kontrol klasik, yang antara lain adalah antarmuka antara prosesor kuantum dan pengguna manusia.

Pengukuran perantara secara praktis diperlukan untuk melakukan koreksi kesalahan, dan karenanya pada prinsipnya ini adalah gambaran yang lebih realistis dari perhitungan kuantum daripada model rangkaian kesatuan. tetapi tidak jarang bagi ahli teori dari jenis tertentu untuk lebih memilih pengukuran dibiarkan sampai akhir (menggunakan prinsip pengukuran yang ditangguhkan untuk mensimulasikan pengukuran 'perantara'). Jadi, ini mungkin perbedaan yang signifikan untuk dibuat ketika berbicara tentang algoritma kuantum - tetapi ini tidak mengarah pada peningkatan teoritis dalam kekuatan komputasi dari algoritma kuantum.


2
Saya pikir ini harus pergi dengan posting "unitary circuit model" posting, mereka berdua benar-benar hanya variasi dari model rangkaian, dan orang biasanya tidak benar-benar membedakan mereka sebagai model yang berbeda
glS

1
@ GIS: tidak jarang melakukannya di komunitas teori CS. Bahkan, biasnya sangat banyak terhadap sirkuit kesatuan khususnya.
Niel de Beaudrap

6

Anil kuantum

Anil kuantum adalah model komputasi kuantum yang, secara umum, generalisasi model komputasi adiabatik. Ini telah menarik perhatian populer - dan komersial - sebagai hasil dari pekerjaan D-WAVE pada subjek.

Tepatnya apa yang terdiri dari anil kuantum tidak didefinisikan dengan baik seperti model komputasi lainnya, pada dasarnya karena lebih menarik bagi teknologi kuantum daripada ilmuwan komputer. Secara umum, kita dapat mengatakan bahwa hal itu biasanya dianggap oleh orang-orang dengan motivasi insinyur, daripada motivasi ahli matematika, sehingga subjek tampaknya memiliki banyak intuisi dan aturan praktis tetapi hanya sedikit hasil 'formal'. Bahkan, dalam jawaban untuk pertanyaan saya tentang anil kuantum , Andrew O lebih jauh mengatakan bahwa " anil kuantum tidak dapat didefinisikan tanpa pertimbangan algoritma dan perangkat keras". Namun demikian," anil kuantum "tampaknya cukup terdefinisi dengan baik untuk digambarkan sebagai cara mendekati bagaimana menyelesaikan masalah dengan teknologi kuantum dengan teknik spesifik - dan meskipun ada Andrew Openilaian, saya pikir itu mewujudkan beberapa model yang didefinisikan secara implisit dari perhitungan. Saya akan mencoba untuk menggambarkan model itu di sini.

Intuisi di balik model

HclSebuahsssayacSebuahl=saya,jJsayajssayasjHqkamuSebuahntkamum=SEBUAH(t)saya,jJsayajσsayazσjz-B(t)sayaσsayax
ssaya{0,1}
  • ΔE=E1-E0{ssaya}saya=1n
  • ΔE>0

T>0, akan ada distribusi stabil ('keadaan termal') dari penugasan, yang merupakan distribusi seragam pada suhu 'tak terbatas', dan yang menjadi semakin tertimbang pada keadaan energi minimum global saat suhu menurun. Jika Anda membutuhkan waktu yang cukup lama untuk menurunkan suhu dari tak terhingga menjadi mendekati nol, Anda pada prinsipnya harus dijamin untuk menemukan optimum global untuk masalah meminimalkan energi. Dengan demikian, simulated annealing adalah pendekatan untuk menyelesaikan masalah optimisasi.

t=0

SEBUAH(t=0)=0,B(t=0)=1
|ψ0?|00?00?+|00?01?+?+|11?11?SEBUAH(t)B(t)
SEBUAH(tf)=1,B(tf)=0.

SEBUAH(t)B(t)01SEBUAH(t)B(t)SEBUAH(t)B(t)D-Wave telah mempertimbangkan keuntungan dari menjeda jadwal anil dan 'mundur anil' .

Anil kuantum yang 'tepat' (dengan demikian) mengandaikan bahwa evolusi mungkin tidak dilakukan dalam rezim adiabatik, dan memungkinkan untuk kemungkinan transisi diabetes, tetapi hanya meminta peluang tinggi untuk mencapai yang optimal - atau bahkan lebih pragmatis, mencapai hasil yang akan sulit ditemukan menggunakan teknik klasik. Tidak ada hasil resmi tentang seberapa cepat Anda dapat mengubah Hamiltonian Anda untuk mencapai ini: subjek tampaknya sebagian besar terdiri dari bereksperimen dengan heuristik untuk melihat apa yang berhasil dalam praktiknya.

Perbandingan dengan annealing simulasi klasik

Terlepas dari terminologinya, tidak segera jelas bahwa ada banyak kesamaan anil yang kuantum dengan anil klasik. Perbedaan utama antara anil kuantum dan anil simulasi klasik tampaknya adalah:

  • Dalam anil kuantum, keadaan dalam beberapa hal idealnya adalah keadaan murni, bukan keadaan campuran (sesuai dengan distribusi probabilitas dalam anil klasik);

  • Dalam anil kuantum, evolusi didorong oleh perubahan eksplisit dalam parameter Hamilton daripada parameter eksternal.

H~clSebuahsssayacSebuahl=SEBUAH(t)saya,jJsayajssayasj-B(t)saya,jconst.
SEBUAH(t)=t/(tF-t)B(t)=tF-ttF>0SEBUAH(0)=0SEBUAH(t)+ttF
hal(xy)=maks{1,exp?(-γΔExy)}
γExyt=0ttFtttFprobabilitas setiap kenaikan energi hilang (karena setiap kenaikan yang mungkin adalah yang mahal).

ttF. Sebuah idiom umum dalam menggambarkan anil kuantum adalah berbicara tentang 'tunneling' melalui hambatan energi - ini tentu saja berkaitan dengan bagaimana orang menganggap berjalan kuantum: pertimbangkan misalnya karya Farhi et al. pada percepatan kuantum waktu-terus-menerus untuk mengevaluasi sirkuit NAND , dan lebih langsung pekerjaan dasar oleh Wong di jalan kuantum di jalur terowongan melalui hambatan potensial . Beberapa pekerjaan telah dilakukan oleh Chancellor [ arXiv: 1606.06800 ] untuk mempertimbangkan anil kuantum dalam hal berjalan kuantum, meskipun tampaknya ada ruang untuk akun yang lebih formal dan lengkap.

Pada tingkat yang murni operasional, tampak bahwa anil kuantum memberikan keunggulan kinerja daripada anil klasik (lihat misalnya slide ini tentang perbedaan kinerja antara anil kuantum vs klasik , dari grup Troyer di ETH, ca. 2014).

Anil kuantum sebagai fenomena, tidak seperti model komputasi

Karena anil kuantum lebih dipelajari oleh para teknolog, mereka berfokus pada konsep mewujudkan anil kuantum sebagai efek daripada mendefinisikan model dalam hal prinsip-prinsip umum. (Sebuah analogi kasar akan mempelajari model rangkaian kesatuan hanya karena itu merupakan sarana untuk mencapai 'efek' estimasi nilai eigen atau amplitude amplifikasi.)

Oleh karena itu, apakah sesuatu dianggap sebagai "anil kuantum" digambarkan oleh setidaknya beberapa orang sebagai perangkat keras, dan bahkan bergantung pada input: misalnya, pada tata letak qubit, tingkat kebisingan mesin. Tampaknya bahkan mencoba mendekati rezim adiabatik akan mencegah Anda mencapai anil kuantum, karena gagasan tentang apa yang termasuk anil kuantum bahkan mencakup gagasan bahwa kebisingan (seperti dekoherensi) akan mencegah anil terealisasi: sebagai efek komputasi , berlawanan dengan model komputasi , anil kuantum pada dasarnya mensyaratkan bahwa jadwal anil lebih pendek daripada waktu dekoherensi sistem kuantum.

Beberapa orang kadang-kadang menggambarkan kebisingan sebagai sesuatu yang penting untuk proses anil kuantum. Misalnya, Boixo et al. [ arXiv: 1304.4595 ] tulis

Tidak seperti komputasi kuantum adiabatik [, anil kuantum] adalah metode suhu positif yang melibatkan sistem kuantum terbuka yang digabungkan dengan rendaman termal.

Mungkin akurat untuk menggambarkannya sebagai fitur sistem yang tak terhindarkan di mana seseorang akan melakukan annealing (hanya karena noise adalah fitur yang tak terhindarkan dari sistem di mana Anda akan melakukan pemrosesan informasi kuantum dalam bentuk apa pun ): seperti Andrew Omenulis " pada kenyataannya tidak ada mandi benar - benar membantu anil kuantum ". Ada kemungkinan bahwa proses disipatif dapat membantu anil kuantum dengan membantu sistem membangun populasi pada keadaan berenergi lebih rendah (seperti yang disarankan oleh pekerjaan oleh Amin et al. , [ ArXiv: cond-mat / 0609332 ]), tetapi ini tampaknya pada dasarnya menjadi efek klasik, dan secara inheren membutuhkan lingkungan suhu rendah yang tenang daripada 'keberadaan kebisingan'.

Garis bawah

Dapat dikatakan - khususnya oleh mereka yang mempelajarinya - bahwa anil kuantum adalah efek, bukan model perhitungan. Suatu "annealer kuantum" akan lebih baik dipahami sebagai "sebuah mesin yang menyadari efek dari anil kuantum", daripada sebuah mesin yang mencoba untuk mewujudkan model perhitungan yang dikenal sebagai ' anil kuantum '. Namun, hal yang sama dapat dikatakan tentang perhitungan kuantum adiabatik, yang - menurut pendapat saya dengan benar - digambarkan sebagai model perhitungan dalam dirinya sendiri.

Mungkin akan adil untuk menggambarkan anil kuantum sebagai pendekatan untuk mewujudkan heuristik yang sangat umum , dan bahwa ada model implisit perhitungan yang dapat dikarakteristikkan sebagai kondisi di mana kita dapat mengharapkan heuristik ini berhasil. Jika kita menganggap anil kuantum dengan cara ini, itu akan menjadi model yang mencakup rezim adiabatik (dengan nol-noise) sebagai kasus khusus, tetapi pada prinsipnya mungkin lebih umum.

Dengan menggunakan situs kami, Anda mengakui telah membaca dan memahami Kebijakan Cookie dan Kebijakan Privasi kami.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.
Judi bola <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>|