Kann ein Quantencomputer einen normalen Computer simulieren?


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Ähnlich wie bei der Frage Könnte eine Turing-Maschine einen Quantencomputer simulieren? : Ist es bei einem "klassischen" Algorithmus immer möglich, einen äquivalenten Algorithmus zu formulieren, der auf einem Quantencomputer ausgeführt werden kann? Wenn ja, gibt es eine Vorgehensweise, nach der wir vorgehen können? Der resultierende Algorithmus wird wahrscheinlich die Möglichkeiten des Quantencomputers nicht voll ausschöpfen, es ist eher eine theoretische Frage.

Antworten:


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Ja, es kann dies in einer eher triviale Weise: Verwenden Sie nur reversible klassische logische Gatter zu simulieren Berechnungen boolean Logik (zB TOFFOLI zu simulieren NAND - Gatter verwendet wird ), verwenden Sie nur die Standard - Basiszustände und | 1 als Eingabe und nur auszuführen Standardbasis Zustandsmessungen am Ausgang. Auf diese Weise können Sie genau die gleichen Berechnungen wie beim klassischen Computer auf Gate-by-Gate-Basis simulieren.|0|1


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Ja, das ist möglich, weil Quantencomputing eine Verallgemeinerung des klassischen Computing ist. Das von Ihnen gewünschte Verfahren existiert also.

Wir können ein universelles klassisches Logikgatter wie das NOR-Gatter auf eine reversible Quantenversion dieses NOR-Gatters verallgemeinern. Somit kann eine Prozedur wie folgt aussehen:

  • Entwerfen Sie eine klassische Schaltung
  • Schreibe die klassische Schaltung nur mit dem gewählten universellen klassischen Gatter um (zB NOR)
  • Konvertieren Sie die obige klassische Schaltung mit der Quantenversion des klassischen universellen Gatters

Wir wählen eine Reihe von Basiszuständen aus, um die beiden binären klassischen Zustände darzustellen, und wir ignorieren komplexe Amplituden, wie die andere Antwort nach jknappen impliziert.

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