量子コンピューターは、多くの人が見たり使ったりしたことのない50年代および60年代のアナログコンピューターの単なる変種ですか?


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最近の質問「量子コンピューティングはただのパイです」では、量子機能の改善に関する多くの回答がありますが、すべては現在の「デジタル」コンピューティングの世界観に焦点を当てています。

古いアナログコンピューターは、長年にわたってデジタルコンピューティングに適していない動作モードに適合する多くの複雑な問題をシミュレートし、計算することができました(そして、一部はまだ「困難」です)。戦争(〜I&II)の前は、すべてが機械的なトルコ人の頭脳による「時計仕掛け」と見なされていました。同じ「すべて」のデジタルバンドワゴントラップに陥り、繰り返し発生します(「アナログ」に関連するタグはありません)。

量子現象のアナログコンピューティングへのマッピング、およびそのアナロジーからの学習でどのような作業が行われましたか?それとも、獣をどのようにプログラムするかについての本当の考えを持っていない人々の問題です。



接続が双方向であるネットワークベースのアナログコンピューターと、フィードバック(低速で緩慢な)ベースの接続があるアンプベースのアナログコンピューターの潜在的な違いであることを明確にしたいだけです。ノードの周りの速度、および相互接続されたノードを最終状態に追いやるのはフロアの「ノイズ」です。「量子」は、単に小型化の方法とスピードアップしているようにそれはちょうど...感じている
フィリップ・オーキー

回答:


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アナログコンピューターと量子コンピューターの顕著な違いの簡単なリストを以下に示します。

  1. アナログコンピューターはベルテストに合格できません。

  2. N個のスライダーを持つアナログコンピューターの状態空間はN次元です。N個のキュービットを持つ量子コンピューターの状態空間は次元です。2N

  3. アナログコンピューターのエラーを修正すると、デジタルコンピューター(つまり、基本的にはもうアナログではありません)が手に入ります。量子コンピューターは、エラーが修正された後も量子です。

  4. アナログコンピューターは、デコヒーレンスエラーの影響を受けません。誤ってデータのコピーを作成しても、破損することはありません。それが起こると、量子計算は壊れます。

  5. アナログコンピューターは、Shorのアルゴリズムを(効率的に)実行できません。またはグローバーのアルゴリズム。または基本的に他の量子アルゴリズム。


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これは私を混乱させます。「アナログ」と「量子」は2つの異なるものであることを示唆しているように見えますが、実際には相互排他的ではありません。デジタル量子。たとえば、アナログ量子コンピューターであれば、「アナログコンピューター」ベルテストに合格できます。残りのポイントについても同様です。
user1271772

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@ user1271772質問の文脈では、私が古典的なアナログコンピューターを指していることは明らかです。
クレイグギ

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量子現象のアナログコンピューティングへのマッピング、およびそのアナロジーからの学習でどのような作業が行われましたか?

アナログ量子コンピューティング(「量子アナログコンピューティング」および「連続可変量子コンピューティング」とも呼ばれます)について学ぶための出発点(多くの優れた参考文献)がここにあります。アナログクラシックコンピューティングはアナログ量子コンピューティングほど強力ではないことに注意してください。これは、この質問に対する私の答えで説明した理由と同様の理由によります。

同じ「すべて」のデジタルバンドワゴントラップに陥り、繰り返し発生します(「アナログ」に関連するタグはありません)。

残念ながら多くの人がそうであり、これが「断熱量子コンピューティング」がその初期(そして今でも)にふさわしい敬意を得るのに苦労した理由の一部かもしれません。断熱量子コンピューティングは特定の種類のアナログ量子コンピューティングであり、確かに同じ計算効率を備えています。そのため、量子コンピューティングの多くの人々が「すべてのデジタル」バンドワゴントラップに陥ったことは事実ですが、感謝する人もいますアナログ量子コンピューティング(例えば、断熱量子コンピューティング)。 、このスタック交換にタグがあり、かなりの数の質問があります(しかし、私の意見では十分ではありません)。完全にアナログであり、「断熱量子計算」は、任意の関与しないことが証明されたゲートをデジタル量子コンピュータが行うことができます何かを行うことができます


追加のタグ、リンク、用語の説明をありがとう。私自身は、電気メッシュネットワークを量子ネットワークと比較していました。量子ネットワークは、歴史的には、量子が現在のように「インスタント」であり、どちらも同じような物理学を持っています。
フィリップオークリー

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量子コンピューターは、多くの人が見たり使ったりしたことのない50年代および60年代のアナログコンピューターの単なる変種ですか?

いいえそうではありません。

ここでは、デジタルとアナログの要素は重要ではありません。量子デバイスと従来のデバイスの違いは、より根本的なレベルにあります。

一般的に、量子デバイスは、「アナログ」であれ「デジタル」であれ、古典的なデバイスでは効率的にシミュレートすることはできません(少なくとも、そうであると強く信じられています)。この意味で、量子コンピューターは、古典的なアナログコンピューターのバリエーションや、その点での古典的なコンピューティングの他の形態とは根本的に異なります。

確かに、量子コンピューティングで最も普及しているアーキテクチャは、「キュービット」のセットで動作するものであり、デジタルクラシックコンピュータの量子版です。アナログデバイスには、対応する量子デバイスもあります(たとえば、連続可変量子情報を参照)。


私が念頭に置いていた側面は、相互作用が見られる方法でした。デジタルでは確実性が推定されますが、アナログでは「ノイズ」(変動、確率など)があります。後者は、クォンタムが提示される傾向があるため、私のQの提案です(さらに、そのようなアナログ手法を本当に覚えている人はほとんどいません!)
フィリップオークリー

@PhilipOakley私には分かりません。後者の場合、クォンタムは <-この文を理解できません
-glS

「後者」(QMの場合)は「確率分布」などです。したがって、アナログシステムのノイズは多次元確率問題(シャノンによる)であり、Qubitsは同様の多次元確率問題であるように見えるため、概念抽象の類似性です。重要な違いの1つは、空間的な広がりであり、古いファッションのアナログネットワークではMHz BWやcmを超えるミリ秒の応答はめったにありませんが、QMではミクロン以下のはるかに高い周波数を期待しています。
フィリップオークリー

キュービットは、同様の多次元確率問題のように見えますが、実際には、または少なくとも、従来のアナログデバイスとは異なります。量子ビットは連続した状態にある可能性がありますが、それは本当ですが、測定するたびに常に2つの位置のいずれかでそれを観察するため、これは従来とは根本的に異なるものです。もう1つの大きな違いは、量子システムが
取り

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同じ「すべて」のデジタルバンドワゴントラップに陥り、繰り返し発生しますか?


私が気づいたのは、「すべてのバイナリ」バンドワゴントラップです。おばあちゃんの料理の秘密を思い出させます。

むかしむかし、母親が娘に全粒焼きハムを作るための家族のレシピを教えていました。それは誰もが持っていた最高のハムだったので、彼らは常にそのレシピを注意深く守った。

彼らはマリネを準備し、皮膚に刻み目をつけ、クローブを入れ、娘が理解しなかった一歩を踏み出しました。

「なぜハムの端を切り落とすのですか?」彼女は言いました。「それはそれを乾燥させませんか?」

「あなたは知っている、私は知らない」と母親は言った。「それはおばあちゃんが私に教えた方法です。おばあちゃんに電話して聞いてください。」

そこでおばあちゃんに電話して、「どうしてハムの端を切り落とすの?マリネを入れるのか、それとも何をするの?」と尋ねました。

「いいえ」おばあちゃんは言いました。「正直なところ、母が教えてくれたので終わりを切りました。ハムが乾くのが心配だったので、後でマリネを追加しました。おばあちゃんに電話して聞いてみましょう。」

そこで、彼らはgreat祖母が住んでいる生活支援施設を呼び出し、老婦人は彼らの質問に耳を傾け、そして言った。

「ああ、地酒のために!ハム全体に十分な大きさの鍋を持っていなかったので、私は終わりを断ち切りました!」


私は最近、キューバイトについて考えていましたが、本当に8キュービットとして定義する必要があるのか​​疑問に思いました。8レベルの量子システム(qunit)は8次元の空間を持ち、理論的にはバイト(8ビット)をエンコードできます。これはキューバイト(量子バイト)のより良い定義ですか?

それとも、獣をどのようにプログラムするかについての本当の考えを持っていない人々の問題です。


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「すべてのバイナリ/デジタル」が、多くの人が埋め込まれている(その上にある)マントラになったことに同意します。頭脳とすべてを、まるでコンピューターのように説明します。初期のエレクトロニクス時代には、抵抗(インピーダンス)メッシュなどの大きなアナログ問題にその理論/手法を適用できる期間がありました。QMが使用する誤った(?;-)ギブスの定式化を除けば、ほとんど同じ古いMaxwellです。「バイト」については、ビットレートではないボーレートを見てください。
フィリップオークリー

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「シンボルレート」-いいね!バイナリの問題は、コンピューターとしてのすべてよりも前のものだと思います。参照:善と悪の知識の木; P
meowzz

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8Dスペースについては、C FureyのPhD「代数からの標準モデル物理学」と2分間のYouTube講義をご覧ください。科学を表現するために、数学のための私達の必要性に妥当性の相対的なたくさん持っている...(物事がブードゥー教の数学/科学なって任せることはできない-他の神学は、利用可能)
フィリップ・オークリー
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