Informatica quantistica

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Come consentire (rimpasto) un input n-bit?

Sono interessato a un algoritmo quantistico che ottiene come input una sequenza n-bit e che produce come output una versione rimescolata (permutata) di questa sequenza n-bit. Ad esempio, se l'input è 0,0,1,1 (quindi n = 4 in questo caso), le possibili risposte sono: 0,0,1,1 0,1,0,1 0,1,1,0 1,0,0,1 1,0,1,0 1,1,0,0 Si …

13 algorithm

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Che cosa significa "misurazione in una determinata base"?

Nell'articolo di Wikipedia su Bell afferma che è scritto: Misurazioni indipendenti effettuate su due qubit che sono impigliati negli stati di Bell sono perfettamente correlati in modo positivo, se ogni qubit è misurato nella base pertinente . Cosa significa anche eseguire una misurazione in una determinata base? Puoi rispondere usando …

13 measurement quantum-information terminology

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Come si ruota un qubit di stato Fock?

Ho letto che un qubit può essere codificato in uno stato Fock , come la presenza o l'assenza di un fotone. Come si eseguono rotazioni a qubit singolo su stati Fock?

13 quantum-gate quantum-state

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Scalabilità dei computer quantistici trappola ionica

La mia comprensione è che i campi magnetici necessari per mantenere in posizione gli ioni nei computer quantistici della trappola ionica sono molto complessi e, per questo motivo, attualmente sono possibili solo computer 1-D, riducendo quindi la facilità di comunicazione tra qubit. Sembra che ci sia una proposta per un …

13 physical-realization architecture experiment ion-trap-quantum-computing scalability

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Qual è la giustificazione matematica per l '"universalità" dell'insieme universale di porte quantistiche (CNOT, H, Z, X e π / 8)?

In questa risposta ho detto che le porte CNOT, H, X, Z e formano un insieme universale di porte, che fornite in un numero sufficiente di porte possono avvicinarsi arbitrariamente alla replica di qualsiasi porta quantistica unitaria (sono venuto a conoscenza di questo fatto dalle lezioni EdX del professor Umesh …

13 quantum-gate universal-gates gate-synthesis

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Qual è lo stato dell'arte attuale negli algoritmi di ordinamento quantistico?

Come risultato di un'eccellente risposta alla mia domanda sul bogosort quantistico , mi chiedevo quale fosse l'attuale stato dell'arte negli algoritmi quantistici per l'ordinamento. Per essere precisi, l' ordinamento è qui definito come il seguente problema: Dato un array UNUNA di interi (sentitevi liberi di scegliere il vostro rappresentazione di …

13 algorithm complexity-theory speedup

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Data una decomposizione per una

Supponiamo di avere una decomposizione circuitale di una unitaria usando un set di gate universale (ad esempio porte CNOT e unitari a qubit singolo). Esiste un modo diretto per annotare il circuito della corrispondente unitaria controllata usando lo stesso set di gate universale?UUUCUCUC_U Ad esempio prendi , come circuito:U=iY=HXHXU=iY=HXHXU=i Y …

13 quantum-gate circuit-construction universal-gates gate-synthesis

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Cosa rende i calcoli quantistici diversi dai calcoli classici randomizzati?

Una delle tante cose che mi confonde nel campo del controllo di qualità è ciò che rende la misurazione di un qubit in un computer quantistico diversa dalla semplice scelta casuale (in un computer classico) (non è la mia vera domanda) Supponiamo che io abbia qubit e che il mio …

13 quantum-state measurement

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In che modo le porte approssimative tramite porte universali si adattano alla lunghezza del calcolo?

Comprendo che esiste una prova costruttiva che le porte arbitrarie possono essere approssimate da un set di gate universale finito, che è il Teorema di Solovay-Kitaev . Tuttavia, l'approssimazione introduce un errore, che si diffonderebbe e si accumulerebbe in un lungo calcolo. Questo presumibilmente si ridimensionerebbe male con la lunghezza …

13 gate-synthesis universal-gates fault-tolerance noise solovay-kitaev-algorithm

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Un computer quantistico può facilmente determinare il tempo di miscelazione del gruppo cubo di Rubik?

I funzionari nei tornei cubo di Rubik hanno usato due modi diversi di mescolare un cubo. Attualmente, si rompono un cubo a parte e rimontare i cubetti in un ordine casuale del gruppo cubo di Rubik . In precedenza, avrebbero applicato una sequenza casuale di mosse Singmaster .G g ⟨ …

13 algorithm

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Qual è la relazione tra la porta Toffoli e la scatola Popescu-Rohrlich?

sfondo Il gate Toffoli è un gate logico classico a 3 ingressi e 3 uscite. Invia a ( x , y , a ⊕ ( x ⋅ y ) ) . È significativo in quanto è universale per il calcolo reversibile (classico).(x,y,a)(x,y,a)(x, y, a)(x,y,a⊕(x⋅y))(x,y,a⊕(x⋅y))(x, y, a \oplus (x \cdot y)) …

13 quantum-information non-locality

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Che cos'è un qubit?

Che cos'è un "qubit"? Google mi dice che è un altro termine per "bit quantico". Cos'è fisicamente un "bit quantico" ? Come è "quantico"? A che cosa serve nell'informatica quantistica? Nota: preferirei una spiegazione facilmente comprensibile per i laici; i termini specifici dell'informatica quantistica dovrebbero essere preferibilmente spiegati, in termini …

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Come sono implementate le porte quantistiche nella realtà?

Le porte quantiche sembrano essere scatole nere. Sebbene sappiamo quale tipo di operazione eseguiranno, non sappiamo se sia effettivamente possibile implementare nella realtà (o, vero?). Nei computer classici, utilizziamo AND, NOT, OR, XOR, NAND, NOR, ecc. Che sono per lo più implementati utilizzando dispositivi a semiconduttore come diodi e transistor. …

13 quantum-gate physical-realization

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Cos'è Postselection nel calcolo quantistico?

Un computer quantistico è in grado di risolvere efficacemente i problemi che rientrano nella classe di complessità BQP . Ho visto un'affermazione che si può (potenzialmente, perché non sappiamo se BQP è un sottoinsieme corretto o uguale a PP) aumentare l'efficienza di un computer quantistico applicando postselection e che la …

13 complexity-theory postselection bqp terminology

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Come implementerei l'oracolo quantistico nell'algoritmo di Deutsch?

Sto cercando di simulare l'algoritmo di Deutsch (caso elementare dell'algoritmo di Deutsch-Josza) e non sono del tutto sicuro di come implementare l'oracolo quantico necessario per far funzionare l'algoritmo, senza sconfiggere lo scopo dell'algoritmo e "guardare" a cosa serve la funzione immessa, valutando la funzione.

13 algorithm simulation deutsch-jozsa-algorithm oracles