量子コンピューターは通常のコンピューターをシミュレートできますか？

質問と同様に、チューリングマシンは量子コンピューターをシミュレートできますか？：「古典的な」アルゴリズムが与えられた場合、量子コンピューターで実行できる同等のアルゴリズムを常に定式化することは可能ですか？はいの場合、これについて従うことができる何らかの種類の手順はありますか？結果として得られるアルゴリズムは、おそらく量子コンピューティングの可能性を十分に活用することはできず、理論的な問題です。

はい、かなり簡単な方法でできます：ブール論理を使用して計算をシミュレートするために、可逆的な古典的な論理ゲートのみを使用します（たとえば、NANDゲートをシミュレートするためにTOFFOLIを使用）、標準基底状態およびのみを使用しますを入力として使用し、出力では標準の基底状態測定のみを実行します。このようにして、古典的なコンピューターとまったく同じ計算を、ゲートごとにシミュレートできます。$\lvert 0\rangle$$\lvert 1\rangle$

はい、量子コンピューティングは古典的なコンピューティングの一般化であるためです。したがって、要求する手順は存在します。

NORゲートなどの汎用古典論理ゲートを使用して、そのNORゲートの可逆量子バージョンに一般化できます。したがって、手順は次のようになります。

• 古典的な回路の設計
• 選択したユニバーサルクラシックゲート（NORなど）のみを使用して、クラシック回路を書き換えます
• 上記の古典的な汎用ゲートの量子バージョンを使用して、上記の古典的な回路を変換します

2つの古典的な2つの状態を表す基底状態のセットを選択し、jknappenによる他の答えが示すように、複素振幅を無視します。