Quanten-Computing

Fragen und Antworten für Ingenieure, Wissenschaftler, Programmierer und Computerfachleute, die sich für Quantencomputer interessieren

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Wie wirkt sich die Größe eines torischen Code-Torus auf seine Fähigkeit aus, Qubits zu schützen?
Der Toric-Code Hamiltonian lautet: ∑x , y( ∏i ∈ p ( x , y)Z.i x y+ ∏i ∈ v ( x , y)X.i x y) ,∑x,y(∏ich∈p(x,y)Z.ichxy+∏ich∈v(x,y)X.ichxy),\sum_{x,y}\left( \prod_{i\in p(x,y)} Z_{ixy} + \prod_{i\in v(x,y)} X_{ixy} \right), wo das und p gemäß diesem Bild definiert sind (mit freundlicher Genehmigung von James Wootons Beitrag …
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Quantenchemie und Quantencomputer
Die Vorhersage der Energie von Molekülen mit hoher Genauigkeit im Verlauf einer chemischen Reaktion, die es uns wiederum ermöglicht, Reaktionsraten, Gleichgewichtsgeometrien und Übergangszustände vorherzusagen, ist ein quantenchemisches Problem. Quantum Computing könnte der Quantenchemie helfen, indem es die Schrödinger-Gleichung für große Systeme löst. Ein Beispiel für ein Problem, das unlösbar ist, …
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Wie würde ein Quantencomputer (Netzwerk) lückenlose Bell-Tests durchführen?
In einer einfachen Form besagt der Satz von Bell : Keine physikalische Theorie lokaler versteckter Variablen kann jemals alle Vorhersagen der Quantenmechanik reproduzieren. Bell entwickelte eine Reihe von Ungleichungen, um spezifische experimentelle Beispiele zu liefern, um zwischen den Vorhersagen jeder Theorie, die auf lokalen versteckten Variablen beruht , und denen …
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Was ist der maximale Abstand zwischen zwei verschränkten Qubits, der experimentell erreicht wurde?
Wenn man zwei verschränkte fliegende Qubits betrachtet, gibt es meines Wissens keine physikalische Grenze, um sie zu trennen, ohne Quanteninformationen zu verlieren. Siehe: Gibt es eine theoretische Grenze für den Abstand, in dem Partikel verwickelt bleiben können? Frage Was ist die tatsächliche Aufzeichnung in einer solchen Entfernung mit Photonen? Ich …
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Welches ist die höchste von QC in einem unspezifischen Experiment faktorisierte Zahl?
Seit dem ursprünglichen experimentellen Beitrag unter Verwendung des Shor-Faktorisierungsalgorithmus zur Faktorisierung der ganzen Zahl 15 wurden einige Experimente durchgeführt, um die größte faktorisierte Zahl zu berechnen. Die meisten Experimente sind jedoch speziell für eine bestimmte Zahl ( NNN ) ausgelegt und nicht für einen allgemeinen Ansatz, der für eine beliebige …
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Verwendung des Begriffs "Dimension" in dieser Beschreibung von Simons Algorithmus?
In Kaye, Laflamme und Mosca (2007) S. 106 schreiben sie Folgendes (im Kontext von Simons Algorithmus): ... wobei ist ein - dimensionaler Vektorraum durch spannte .2 sS={0,s}S={0,s}S=\{\mathbf{0},\mathbf{s}\}222ss\mathbf{s} Dies ist nicht der einzige Ort, an dem ich diesen als "zweidimensional" bezeichneten Vektorraum gesehen habe. Aber sicherlich bedeutet die Tatsache, dass es …
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Was ist der Unterschied zwischen QAOA und Quantum Annealing?
Edward Farhis Artikel über den Quantum Approximate Optimization Algorithm stellt eine Möglichkeit für Gate-Modell-Quantencomputer vor, kombinatorische Optimierungsalgorithmen zu lösen. Quanten-Annealer im D-Wave-Stil konzentrieren sich jedoch seit einiger Zeit auf kombinatorische Optimierungsalgorithmen. Was bringt die Verwendung von QAOA auf einem Quantencomputer mit Gate-Modell anstelle eines Quanten-Annealers?
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Shors Algorithmus schränkt ein, wenn
Damit eine ganze Zahl faktorisiert wird, wobei (gleichmäßig) zufällig zwischen und , wobei der Größenordnung von ( das kleinste mit ). ::NNNaaa111NNNrrramodNamodNa\mod Nrrrar≡1modNar≡1modNa^r\equiv 1\mod N Warum müssen wir in Shors Algorithmus das Szenario verwerfen, in dem ar/2=−1modNar/2=−1modNa^{r/2} =-1 \mod N ? Warum sollten wir das Szenario nicht verwerfen, wenn ar/2=1modNar/2=1modNa^{r/2} …
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Kann Quantencomputer das Bayes'sche Lernen beschleunigen?
Einer der größten Nachteile des Bayes'schen Lernens gegenüber dem Deep Learning ist die Laufzeit: Die Anwendung des Bayes'schen Theorems erfordert Kenntnisse über die Verteilung der Daten, und dies erfordert normalerweise entweder teure Integrale oder einen Stichprobenmechanismus (mit den entsprechenden Nachteilen). Gibt es eine Möglichkeit, diese effizient durchzuführen, da es letztendlich …
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Ermöglicht die Quantensteuerung die Implementierung eines Gates?
Mit Hilfe von Quantensteuerungstechniken ist es möglich, Quantensysteme in einer Vielzahl unterschiedlicher Szenarien zu steuern (z. B. 0910.2350 und 1406.5260 ). Insbesondere wurde gezeigt, dass es mit diesen Techniken möglich ist, Gates wie das (Quanten-) Toffoli-Gate ( 1501.04676 ) mit guter Genauigkeit zu implementieren. Genauer gesagt zeigen sie, dass das …
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Wie verhindern Quantencomputer „Quantenrauschen“?
Auf der Wikipedia-Seite für Shors Algorithmus wird angegeben, dass Shors Algorithmus derzeit nicht zum Faktorisieren von Zahlen mit RSA-Größe verwendet werden kann, da ein Quantencomputer aufgrund von Dingen wie Quantenrauschen nicht mit genügend Qubits gebaut wurde. Wie verhindern moderne Quantencomputer Interferenzen mit Berechnungen durch dieses Rauschen? Können sie das überhaupt …
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Wie kann Quantendekohärenz verwaltet werden?
Ich bin auf diesen Artikel auf Wikipedia gestoßen , der besagt: Dekohärenz kann als Informationsverlust eines Systems an die Umgebung angesehen werden (häufig als Wärmebad modelliert), da jedes System lose mit dem energetischen Zustand seiner Umgebung gekoppelt ist. <...> Dekohärenz stellt eine Herausforderung für die praktische Realisierung von Quantencomputern dar, …
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