タグ付けされた質問 「quantum-computing」

エンタングルメントや重ね合わせなどの量子力学現象に依存する計算モデル。これにより、計算の確率モデルが一般化されます。


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量子コンピューターが通常のコンピューターよりも高速である理由と方法
私は現在、量子物理学に関する本(および多くのウィキペディア)を読んでいますが、量子コンピューターが現在のコンピューターよりも高速である方法をまだ理解していません。 量子コンピューターは、従来のコンピューターでは指数時間でしか解けない準指数時間の問題をどのように解決できますか?

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量子ラムダ計算
古典的に、計算について考える一般的な方法は3つあります。チューリングマシン、回路、およびラムダ計算(ほとんどの機能ビューのすべてをキャッチとして使用します)。3つすべては、さまざまなタイプの問題について考えるための実り多い方法であり、このため、さまざまな分野でさまざまな定式化が使用されています。 ただし、量子コンピューティングを扱うときは、回路モデルについてしか考えません。もともと、QCは量子チューリングマシンの観点から定義されていましたが、私が理解している限り、この定義は(両方とも慎重に定式化された場合の量子回路に相当しますが)あまり実りがありませんでした。第3の定式化(ラムダ計算または同様の機能設定に関して)私は完全に不慣れです。したがって、私の質問: 量子ラムダ計算(または他の機能的パラダイム)の有用な定義は何ですか? QIPのどのサブフィールドが、回路モデルの代わりにこの定式化を使用することでより深い洞察を得ますか? ノート 私は、セルオートマトン、RAMモデルなど、他の多くの一般的な形式を無視していることを認識しています。これらを除外するのは、これらのモデルに関して古典的に考える経験がなく、量子的だからです。 また、測定ベース、トポロジカル、断熱など、量子環境には一般的な選択肢があることも認識しています。私は古典的な対応物に精通していないので、それらについて議論しません。

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量子TMと非決定的TMの違いは何ですか?
量子チューリングマシンを定義する方法の質問に関する議論を行っていた。そして、量子TMと非決定論的 TMは同じものだと感じています。他の質問への答えはそれに触れません。これらの2つのモデルは同じですか? いいえの場合、 量子TMとNDTMの違いは何ですか? NDTMがQuantum TMよりも速く計算する計算はありますか? この場合、quantum TMはDTMであり、なぜこのテクノロジーにそれほどファジーがあるのか​​、すでに非常に多くのDTMがあります。最後に新しいDTMを設計する理由は何ですか?


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量子コンピューティングとチューリングマシン:チューリングマシンはまだ正確な尺度ですか?
先週の授業で、私の教授はコメントし、チューリング機械は計算可能なものの標準的な尺度/モデルとして使用され、その主題の議論の有用な基盤であると述べました。彼女はまた、チューリング機械のすべてのバリアントが、互いに計算的に同等であることが実証されていることを確認しました。W 私はコメントし、昨日、計算能力に関して、いくつかのチューリングマシンが非常に単純なものを計算するのに非常に長い時間がかかることがあることに気づきました。必要な手順。 彼女は、クラスの談話に関して、チューリングマシンでの特定のアルゴリズムの実行時間は、計算可能性の定義、または計算可能性を測定する能力を変更しないと述べました。「私たちは、この時点で効率的に計算できるものではなく、計算可能なものを心配しています。」そのため、チューリングマシンのテープの数が増えても問題ありません。テープの数が増えれば、より少ないステップで計算できるようになります。さて、計算できる速度ではなく、計算可能なものに本当に焦点を合わせていると思います。 この点については、これまでのところ、異常に大きな漸近的な時間と空間の複雑さを持つアルゴリズムが、実際には計算可能なものの限界を実際に定義しているため、気になります。 だから、私はいくつかの質問があります: 量子チューリングマシンのモデルがあるとします。これは、「通常の」チューリングマシンと同等でなければなりません。 ですから、この質問に対する答えは、この投稿を書いた私の理由に向かっていると思います。量子コンピューティング技術は、チューリングマシンを介して計算可能なものの古典的な定義を時代遅れにしますか? これは私の頭の上にありますか、この投稿を削除する必要がありますか?私は早熟であることを意味するものではありません。私のような質問は見ていません。


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量子コンピューティングを使用して、現代のハッシュを簡単に破ることができるでしょうか?
簡単に言えば、たとえば20キュビットのパワーを備えた量子コンピューティングデバイスを構築する場合、そのようなコンピューターを使用して、あらゆる種類の最新のハッシュアルゴリズムを役に立たないものにできるでしょうか。 従来のコンピューティングアプリケーションで量子コンピューティングのパワーを活用することさえ可能でしょうか?

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量子コンピューターを特に便利にしているものは何ですか?
量子コンピューターは、ロジックを1回通過するだけで、考えられるすべての状態の重ね合わせを処理できることを知っています。 それが量子コンピューターを特別または有用にするものであると人々が指摘しているようです。 ただし、重ね合わせの入力を処理した後、重ね合わせの結果が得られます。重ね合わせの結果は、1つの質問のみを求めることができ、1つの値にまとめられます。また、重ね合わせ状態を複製することは(現在?)可能ではないことも知っているため、その1つの質問に対する答えを得ることにこだわっています。 どちらの場合も、まるで1つの状態だけが処理されたかのように効果的であるため、マルチ処理機能は実際には何も得ていないように見えます。 物事を誤解しているのですか、それとも量子コンピューティングの真の有用性は他の何かに由来していますか? 誰か他の人が何かを説明できますか?

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量子コンピューティング-ハミルトニアンモデルとユニタリモデルの関係
量子コンピューティングのアルゴリズムを開発するとき、これを行う主なモデルが2つあることに気付きました。いくつかのアルゴリズム-例えばハミルトニアンNANDツリー問題(Farhi、ゴールドストーン、ガットマン)のよう-ハミルトニアンと、いくつかの初期状態を設計し、次にある時間のためのシュレディンガー方程式によるシステムの進化をさせることにより、作業の測定を行う前に。ttt その他のアルゴリズム(Shorの因数分解アルゴリズムなど)は、一連のユニタリ変換(ゲートに類似)を設計し、これらの変換を一度に1つずつ初期状態に適用してから測定を実行します。 私の質問は、量子コンピューティングの初心者として、ハミルトニアンモデルとユニタリ変換モデルの関係は何ですか?NANDツリー問題のようないくつかのアルゴリズムは、その後、一連のユニタリ変換(Childs、Cleve、Jordan、Yonge-Mallo)で動作するように適合されました。あるモデルのすべてのアルゴリズムを、別のモデルの対応するアルゴリズムに変換できますか?たとえば、特定の問題を解決するためのユニタリ変換のシーケンスが与えられた場合、ハミルトニアンを設計し、代わりにそのモデルで問題を解決することは可能ですか?他の方向はどうですか?もしそうなら、システムが進化しなければならない時間と問題を解決するために必要なユニタリ変換(ゲート)の数との関係は何ですか? 私はこれが事実であると思われるいくつかの他の問題を発見しましたが、これが常に可能または真実であることを示す明確な議論や証拠はありません。おそらく、この問題が何と呼ばれているのかわからないために、何を検索すればよいかわからないからです。



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将来の量子コンピューターは、2進数、3進数、または4進数の数値システムを使用しますか?
現在のコンピュータはビットを使用しているため、2進数システムを使用しています。しかし、将来の量子コンピュータは単純なビットの代わりにキュービットを使用すると聞いています。 「qubit」という言葉には「bi」という言葉があるので、私は最初に、これは量子コンピュータがバイナリ(base 2)を使用することを意味すると考えました。 しかし、その後、キュービットには3つの可能な状態があると聞きました。0、1、または0と1の重ね合わせです。そのため、これは3値(ベース3)を使用することを意味しているに違いないと考えました。 しかし、1キュビットで2ビットと同じだけの情報を保持できることがわかりました。だから、おそらくこれは彼らが第四級(ベース4)を使うことを意味していると思いました。 それでは、将来の量子コンピュータが使用する数値システムは、2進数、3進数、または4進数ですか?

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Quantum Computerはアナログですか?
数十年前にアナログコンピューターを使用していました。現代のコンピューターはデジタルです。量子コンピューターはどうですか?アナログですか、デジタルですか?量子ビットは同時に多くのものになる可能性があるため、私はこれを求めています。

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量子コンピューターが古典的なコンピューターよりも効率的であるという証拠はありますか?
ショアーのアルゴリズムはしばしば引数として使用されます。因数分解の問題は、古典的なコンピューターの既知のアルゴリズムよりも速く解決できます。それでも、古典的なコンピューターが整数を効率的に因数分解できないことの証明はありません。 古典的なコンピュータよりも速くいくつかの問題を解決できる実際の証明量子コンピュータはありますか?

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