Darstellung reeller Zahlen in Quantencomputern

14

In klassischen Binärrechnern werden reelle Zahlen häufig nach dem IEEE 754-Standard dargestellt . Mit Quantencomputern können Sie dies natürlich auch - und für Messungen ist dies (oder ein ähnlicher Standard) wahrscheinlich erforderlich, da das Ergebnis jeder Messung binär ist. Aber könnten reelle Zahlen mit verschiedenen Methoden einfacher und / oder genauer innerhalb der Qubits modelliert werden, bevor die Messung stattfindet? Wenn ja, gibt es Anwendungsfälle, in denen dies tatsächlich nützlich ist, da (ich gehe davon aus) jede zusätzliche Genauigkeit verloren geht, wenn Messungen durchgeführt werden?

Klar, ich suche (nicht unbedingt) nach bestehenden Standards, nur nach Ideen oder Vorschlägen zur Darstellung dieser Zahlen. Wenn es irgendwelche Nachforschungen gibt, wäre das natürlich auch nützlich.

quantum-state measurement technical-standards

— blalasaadri
quelle

1

Ich denke, das hängt wirklich von dem spezifischen Algorithmus oder Problem ab, das gelöst werden soll. Wie Sie sehen, handelt es sich bei "Zahlenstandards" im Grunde genommen um Ingenieurleistungen. Nicht Wissenschaft, nützlich, aber nicht die Grenze. Lassen Sie uns zuerst arbeiten. Ich denke, Sie müssen klären, ob Sie Beispiele, Literatur oder etwas anderes wollen, weil ich das für zu vage halte.

— Diskrete Eidechse

@Discretelizard Ich stimme zu, dass es eher eine technische als eine wissenschaftliche Frage ist, aber ich bin nicht einverstanden, dass es nicht die Grenze ist. Damit Quantencomputer ihr Potenzial ausschöpfen können, müssen wir wissen, was ihr Potenzial ist. Und Sie können numerische Probleme nicht ohne eine numerische Darstellung lösen.

— Blalasaadri

1

Okay. Vielleicht ist es dann eine gute Idee zu klären, dass es sich im Wesentlichen um eine technische Frage handelt.

— Diskrete Eidechse

9

Es wurden Anstrengungen unternommen, eine "Gleitkomma" -Darstellung kleiner Drehungen von Qubit-Zuständen zu implementieren , wie beispielsweise: Gleitkomma-Darstellungen in der Quantenschaltungssynthese . Es scheint jedoch keinen internationalen Standard wie den von Ihnen genannten zu geben, nämlich IEEE 754. IEEE 7130 - Standard für Quantum Computing-Definitionen ist ein laufendes Projekt. Auf jeden Fall hängt die Darstellung von Gleitkommazahlen automatisch von der gewünschten Genauigkeit ab. Wenn Sie dem Pfad im ersten Artikel, den ich verlinkt habe, folgen möchten (dh mit Qubit-Rotationen), kann ich mir bereits mögliche Fehler bei solchen Rotationsoperationen vorstellen, und Sie müssten dementsprechend damit umgehen.

— Sanchayan Dutta
quelle

1

Das Papier sieht sehr interessant aus, danke. Nachdem ich die Zusammenfassung bisher gelesen habe, sehe ich Ihren Standpunkt zu Fehlern. Das ist natürlich ein allgemeines Problem, das wir lösen müssen. Und ich bin nicht überrascht, dass es noch keine Standards gibt - ich habe gerade IEEE 754 als Beispiel für die Darstellung von Zahlen erwähnt.

— Blalasaadri

0

Ich befürchte, dass hier zwar interessante Arbeiten durchgeführt werden, es jedoch klar sein sollte, dass die Architektur der Quantencomputer sehr uneinheitlich ist und daher Änderungen unterworfen sind.

Der IEEE 754-Standard beschreibt die Implementierung einer Funktion, die sich in jahrzehntelanger Entwicklungs- und Forschungsarbeit als nützlich erwiesen hat, und von Maschinen wird daher erwartet, dass sie dies tun.

Im Gegensatz dazu überlegen sich Wissenschaftler und Ingenieure immer noch, wie man einen "universellen" Quantencomputer am besten herstellt. Sie haben einige Ideen, wie das geht, wie Blue erwähnt. Es gibt jedoch keine „wahre Idee“, auf der Ingenieure Standards aufbauen können.

Vielleicht stellt sich sogar heraus, dass komplexe Zahlen auf einem Quantencomputer einfacher darzustellen sind, und wir haben stattdessen einen Standard für Datentypen mit komplexen Zahlen!

Während hier gearbeitet wird, scheint ein IEEE-Standard in ferner Zukunft zu liegen.

— Diskrete Eidechse
quelle

1

Das merke ich ja. Ich habe auch nicht damit gerechnet, dass es einen existierenden Standard gibt. Ich habe der Frage etwas in diesem Sinne hinzugefügt und hoffentlich klargestellt, wonach ich suche.

— Blalasaadri

1

@blalasaadri. Gut. Mir ist bewusst, dass dies wahrscheinlich nicht die Antwort ist, nach der Sie suchen, aber es könnte ein vernünftiger Rat für andere Leser sein.

— Diskrete Eidechse