Rappresentazione di numeri reali in computer quantistici


14

Nei computer binari classici, i numeri reali sono spesso rappresentati utilizzando lo standard IEEE 754 . Ovviamente con i computer quantistici puoi farlo anche tu - e per le misurazioni questo (o uno standard simile) sarà probabilmente necessario poiché il risultato di qualsiasi misurazione è binario. Ma i numeri reali potrebbero essere modellati più facilmente e / o più precisamente all'interno dei qubit usando metodi diversi prima che avvenga la misurazione? In tal caso, ci sono casi d'uso in cui ciò è effettivamente utile, visto che (suppongo) qualsiasi ulteriore precisione andrà persa quando vengono eseguite le misurazioni?

Per essere chiari, non sto (necessariamente) cercando standard esistenti, solo idee o suggerimenti su come rappresentare quei numeri. Se c'è qualche ricerca al riguardo, sarebbe utile anche ovviamente.


1
Penso che questo dipenda davvero dall'algoritmo specifico o dal problema da risolvere. Come vedi, gli "standard numerici" sono fondamentalmente ingegneristici. Non scienza, utile, ma non frontiera. Cominciamo a lavorare prima. Penso che tu debba chiarire se vuoi esempi, letteratura o qualcos'altro perché penso che sia troppo vago.
Lucertola discreta

@Discretelizard Sono d'accordo, che si tratta di una questione ingegneristica piuttosto che scientifica ma non sono d'accordo sul fatto che non sia la frontiera. Perché i computer quantistici siano all'altezza del loro potenziale, dobbiamo sapere qual è il loro potenziale. E non puoi risolvere i problemi numerici senza una rappresentazione numerica.
Blalasaadri,

1
Va bene. Forse è una buona idea quindi chiarire che la questione è essenzialmente di "ingegneria".
Lucertola discreta,

Risposte:


9

Ci sono stati sforzi per implementare la rappresentazione costruttiva "a virgola mobile" di piccole rotazioni di stati di qubit, come ad esempio: Rappresentazioni a virgola mobile nella sintesi dei circuiti quantistici . Ma non sembra esserci uno standard internazionale come quello che hai citato, ad esempio IEEE 754. IEEE 7130 - Standard for Quantum Computing Definitions è un progetto in corso. Comunque, la rappresentazione in virgola mobile dipenderà automaticamente dalla precisione desiderata. Se vuoi seguire il percorso nel primo documento che ho collegato (cioè usando le rotazioni di qubit) posso già immaginare la possibilità di errori durante tali operazioni di rotazione e dovresti affrontarli di conseguenza.


1
Quel documento sembra molto interessante, grazie. Solo dopo aver letto l'abstract finora vedo il tuo punto sugli errori. Naturalmente questo è un problema generale che dobbiamo risolvere. E non mi sorprende che non ci siano ancora standard - ho appena citato IEEE 754 come esempio di come i numeri possono essere rappresentati.
Blalasaadri,

0

Temo che, mentre qui si sta svolgendo un lavoro interessante, dovrebbe essere chiaro che l'architettura quantistica del computer è molto non standardizzata e quindi tutto ciò è soggetto a cambiamenti.

Lo standard IEEE 754 descrive come implementare una funzionalità che decenni di ingegneria e ricerca hanno dimostrato di essere utile e quindi ci si aspetta che le macchine facciano questo.

Al contrario, scienziati e ingegneri stanno ancora cercando di capire come creare al meglio un computer quantistico "universale". Hanno alcune idee su come farlo, come menziona Blue. Tuttavia, non esiste una "vera idea" su cui gli ingegneri possano basare gli standard.

Forse sarebbe persino risultato che numeri complessi sono più facili da rappresentare su un computer quantistico e abbiamo invece uno standard per tipi di dati con numeri complessi!

Quindi, mentre il lavoro viene svolto qui, uno standard IEEE sembra molto nel lontano futuro.


1
Lo capisco, sì. Non mi aspettavo che ci fosse uno standard esistente; Ho aggiunto qualcosa in tal senso alla domanda, sperando di chiarire cosa sto cercando.
Blalasaadri,

1
@blalasaadri. Buona. Sono consapevole che questa probabilmente non è la risposta che stai cercando, ma potrebbe essere un consiglio ragionevole per gli altri lettori.
Lucertola discreta,
Utilizzando il nostro sito, riconosci di aver letto e compreso le nostre Informativa sui cookie e Informativa sulla privacy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.