Quanten-Computing

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

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Laufen Deep Learning-Neuronale Netze auf Quantencomputern?
Deep Learning (mehrere Schichten künstlicher neuronaler Netze, die in überwachten und unbeaufsichtigten maschinellen Lernaufgaben verwendet werden) ist ein unglaublich leistungsfähiges Werkzeug für viele der schwierigsten maschinellen Lernaufgaben: Bilderkennung, Videoerkennung, Spracherkennung usw. Angesichts der Tatsache, dass es sich derzeit um eine handelt Unter den leistungsstärksten Algorithmen für maschinelles Lernen gilt Quantum …
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Die Hamilton-Simulation ist BQP-vollständig
Viele Veröffentlichungen behaupten, dass die Hamilton-Simulation BQP-vollständig ist (z. B. Hamilton-Simulation mit nahezu optimaler Abhängigkeit von allen Parametern und Hamilton-Simulation durch Qubitisierung ). Es ist leicht zu erkennen, dass die Hamilton-Simulation BQP-schwer ist, da jeder Quantenalgorithmus auf die Hamilton-Simulation reduziert werden kann. Wie ist die Hamilton-Simulation in BQP? dh was …
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Welche Anwendungen hat der Suchalgorithmus von Grover?
Der Suchalgorithmus von Grover wird normalerweise verwendet, um einen markierten Eintrag in einer unsortierten Datenbank zu finden. Dies ist ein natürlicher Formalismus, der es ermöglicht, direkt nach Lösungen für NP-Probleme zu suchen (wobei eine gute Lösung leicht zu erkennen ist). Ich war daran interessiert, mehr über andere Anwendungen von Grovers …
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Gibt es Ergebnisse von Quantenalgorithmen oder Komplexität, die zu Fortschritten beim P vs NP-Problem führen?
An der Oberfläche haben Quantenalgorithmen wenig mit klassischem Rechnen und insbesondere P vs NP zu tun: Die Lösung von Problemen aus NP mit Quantencomputern sagt nichts über die Beziehungen dieser klassischen Komplexitätsklassen aus 1 . Andererseits wird die in diesem Artikel vorgestellte "alternative Beschreibung" der klassischen Komplexitätsklasse PP als Klasse …
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Erhalten des Gates
Ich lese gerade "Quantum Computation and Quantum Information" von Nielsen und Chuang. Im Abschnitt über Quantensimulation geben sie ein anschauliches Beispiel (Abschnitt 4.7.3), das ich nicht ganz verstehe: Angenommen , wir haben den Hamilton - Operator H=Z1⊗Z2⊗⋯⊗Zn,(4.113)(4.113)H=Z1⊗Z2⊗⋯⊗Zn, H = Z_1 ⊗ Z_2 ⊗ \cdots ⊗ Z_n,\tag{4.113} die auf einem wirkt …
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Machen Multi-Qubit-Messungen einen Unterschied in Quantenschaltungen?
Betrachten Sie das Einheitsschaltungsmodell der Quantenberechnung. Wenn wir eine Verschränkung zwischen den Eingangs-Qubits mit der Schaltung erzeugen müssen, müssen sie Multi-Qubit-Gatter wie CNOT aufweisen, da die Verschränkung unter lokalen Operationen und klassischer Kommunikation nicht zunehmen kann . Folglich können wir sagen, dass Quantencomputing mit Multi-Qubit-Gattern von Natur aus anders ist …
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Was ist der Unterschied zwischen Überlagerungen und Mischzuständen?
Mein bisheriges Verständnis ist: Ein reiner Zustand ist ein Grundzustand eines Systems, und ein gemischter Zustand repräsentiert die Unsicherheit über das System, dh das System befindet sich in einem Satz von Zuständen mit einer gewissen (klassischen) Wahrscheinlichkeit. Überlagerungen scheinen jedoch auch eine Art Mischung von Zuständen zu sein. Wie passen …
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Darstellung reeller Zahlen in Quantencomputern
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 …
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Ist die in der Informatik übliche Verwendung des Ignorierens von Konstanten nützlich, wenn klassisches Computing mit Quantencomputing verglichen wird?
Daniel Sank erwähnte in einem Kommentar , dass die konstante Beschleunigung von bei einem Problem, das einen polynomialen Zeitalgorithmus zulässt, mager ist10810810^8 Die Komplexitätstheorie ist viel zu besessen von unendlichen Größenbeschränkungen. Im wirklichen Leben kommt es darauf an, wie schnell Sie die Antwort auf Ihr Problem erhalten. In der Informatik …
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Wie können mehrere Qubit-Zustände kompakt dargestellt werden?
Da der Zugang zu Quantengeräten, die quantencomputertauglich sind, immer noch äußerst begrenzt ist, ist es von Interesse, Quantenberechnungen auf einem klassischen Computer zu simulieren . Die Darstellung des Zustands von Qubits als Vektor benötigt Elemente, was die Anzahl der Qubits, die in solchen Simulationen berücksichtigt werden können, stark einschränkt.nnn2n2n2^n Kann …
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Aufbau eines Quantencomputers in der Simulation
Wenn man einen Quantencomputer in Simulationen von Grund auf neu bauen möchte (wie man im Nand2Tetris-Kurs einen klassischen Computer von Grund auf neu baut ), ist das möglich? Wenn ja, welche Ansätze wären denkbar? Was sind die Grenzen einer solchen simulierten Maschine bei einer bestimmten Menge an klassischer Rechenleistung? Wenn …
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Was ist der Unterschied zwischen Quantenglühen und adiabatischen Quantenberechnungsmodellen?
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 …
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