Was ist der Unterschied zwischen Quantenglühen und adiabatischen Quantenberechnungsmodellen?


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Soweit ich verstanden habe, scheint es einen Unterschied zwischen Quantenglühen und adiabatischen Quantenberechnungsmodellen zu geben, aber das einzige, was ich zu diesem Thema gefunden habe, impliziert einige seltsame Ergebnisse (siehe unten).

Meine Frage lautet: Was genau ist der Unterschied / die Beziehung zwischen Quantenglühen und adiabatischer Quantenberechnung?


Die Beobachtungen, die zu einem "seltsamen" Ergebnis führen:

  • In Wikipedia wird die adiabatische Quantenberechnung als "Unterklasse des Quantenglühens" dargestellt.
  • Andererseits wissen wir, dass:
    1. Die adiabatische Quantenberechnung entspricht dem Quantenschaltungsmodell ( arXiv: quant-ph / 0405098v2 )
    2. DWave-Computer verwenden Quantenglühen.

Wenn Sie also die drei obigen Fakten verwenden, sollten DWave-Quantencomputer universelle Quantencomputer sein. Soweit ich weiß, sind DWave-Computer auf ein bestimmtes Problem beschränkt, sodass sie nicht universell sein können (die Ingenieure von DWave bestätigen dies in diesem Video ).

Was ist das Problem mit der obigen Begründung?


Antworten:


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Vinci und Lidar haben eine nette Erklärung für die Einführung nicht-stoquastischer Hamiltonianer in das Quantenglühen (was für ein Quantenglühgerät erforderlich ist, um die Berechnung des Gatemodells zu simulieren).

https://arxiv.org/abs/1701.07494

Es ist bekannt, dass die Lösung von Rechenproblemen in den Grundzustand eines zeitabhängigen Quanten-Hamilton-Operators codiert werden kann. Dieser Ansatz wird als adiabatische Quantenberechnung (Adiabatic Quantum Computing, AQC) bezeichnet und ist universell für die Quantenberechnung (für eine Übersicht über AQC siehe arXiv: 1611.04471). Quantum Annealing (QA) ist ein Framework, das Algorithmen und Hardware umfasst, die zur Lösung von Rechenproblemen über die Quantenentwicklung in Richtung der Grundzustände von endgültigen Hamiltonianern entwickelt wurden, die klassische Optimierungsprobleme codieren, ohne unbedingt auf Universalität oder Adiabatizität zu bestehen.

Die Qualitätssicherung befindet sich somit in einem Regime, das zwischen den idealisierten Annahmen einer universellen Qualitätskontrolle und unvermeidbaren experimentellen Kompromissen liegt. Der vielleicht bedeutendste dieser Kompromisse war das Design von stoquastischen Quantenglühern. Ein HamiltonianerH ist in Bezug auf eine gegebene Basis stoquastisch, wenn HAuf dieser Basis gibt es nur echte nichtpositive nichtdiagonale Matrixelemente, was bedeutet, dass der Grundzustand als klassische Wahrscheinlichkeitsverteilung ausgedrückt werden kann. Typischerweise wählt man die Berechnungsbasis, dh die Basis, auf der der endgültige Hamilton-Operator diagonal ist. Die Rechenleistung der stoquastischen Hamiltonianer wurde sorgfältig geprüft und steht im Verdacht, dass sie in der Grundzustand-AQC-Einstellung begrenzt ist. Es ist beispielsweise unwahrscheinlich, dass der stoquastische Grundzustands-AQC universell ist. Darüber hinaus kann unter verschiedenen Annahmen die stoquastische Grundzustands-AQC durch klassische Algorithmen wie Quanten-Monte-Carlo-Algorithmen effizient simuliert werden, obwohl bestimmte Ausnahmen bekannt sind.


Diese Antwort zusammen mit Ihrem Kommentar zu einer anderen Frage beantwortete meine Frage. Vielen Dank!
Nelimee

Bedeutet ein stochastischer Hamiltonianer, dass er auch ein stoquastischer Hamiltonianer ist?
user3483902
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