Come vengono definiti gli stati magici nel contesto del calcolo quantistico?


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Citando da questo post sul blog di Earl T. Campbell :

Gli stati magici sono un ingrediente speciale, o risorsa, che consente ai computer quantistici di funzionare più velocemente dei computer tradizionali.

Un esempio interessante che viene menzionato in quel post sul blog è che, nel caso di un singolo qubit, qualsiasi stato a parte gli automi delle matrici di Pauli è magico .

Come vengono definiti più generalmente questi stati magici ? È davvero solo uno stato che non è uno stato stabilizzatore o è qualcos'altro?

Risposte:


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È qualsiasi stato che, se ne hai una scorta illimitata, può essere usato per darti un calcolo quantico universale quando usato insieme a operazioni di Clifford perfette.

(|0+eioπ/4|1)/2TT

Per essere chiari, nel caso di un qubit che si sta discutendo, suppongo che l'affermazione esatta sia che qualsiasi stato puro che non è un genito di un operatore di Pauli è magico.

Il vero interesse è negli stati misti: quanto può essere rumoroso un particolare stato magico prima che non sia più magico. La teoria è che le operazioni di Clifford sono spesso relativamente facili in uno scenario tollerante ai guasti (possono essere applicate trasversalmente) e sta creando l'unica porta non Clifford che è difficile. Più rumore può tollerare, più facile sarà fare.

Credo di aver visto risultati che provano che ci sono stati misti non Clifford che non sono magici, ma non ricordo il riferimento dalla parte superiore della mia testa. I giornali di Earl sono quelli che vuoi leggere su questo argomento.

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