最大40キュービットの量子システムまで状態を保存するのに十分な古典的メモリ？

私の「古典的な」友人との議論の一部として、彼は量子コンピューターの結果を計算するための状態機械を作ることは可能であると主張しました。したがって、スーパーコンピュータで（既知の）アルゴリズムの結果を計算し、その結果をルックアップテーブルに格納するだけです。（真理値表を格納するようなもの）。

それで、なぜ人々は量子シミュレータに取り組んでいるのでしょうか（たとえば、40キュービットまで可能）。毎回結果を計算する？単純に（仮説的に）世界のスーパーコンピュータを使用する（たとえば、最大60キュービットが可能）。入力ケースの結果を計算し、それらの結果を保存して参照として使用しますか？どうすればそれが不可能だと彼に納得させることができますか？注：これは、既知の量子アルゴリズムとその既知の回路実装用です。$2^{60}$

$2^{60}$

ライフタイムの半分をリストから選択するのを待つのではなく、気になるインスタンスを実行してすぐに答えを取得する方がはるかに優れていることは明らかです。非現実的な1ナノ秒からランタイムを上げると、これはさらに真実になります。

なぜ人々は量子シミュレーターで作業するのですか（たとえば、40キュービットまで可能）。毎回結果を計算する？

ルックアップテーブルを作成する場合でも、それを作成するには、このようなシミュレータが必要です。

40キュービットを使用する特定の量子アルゴリズムの場合、あなたの友人は良い指摘をします。真理値表を計算するだけで（これは難しいかもしれませんが、そうであると想定しています）、それを参照として使用できます。もちろん、これは、入力の数だけでなく、量子アルゴリズムの結果の計算が、古典的に私たちが知っているすべてについて指数関数的に困難になる可能性があるため、キュービットの数を増やすとばかげてきます。

ただし、量子コンピューターをシミュレートできる（または実際の量子コンピューターを持つ）ほうがはるかに便利です。量子演算を変更することにより、異なるアルゴリズムが得られます。40ビットの入力で定義できる関数の数は2 ^ 2 ^ 40です。量子アルゴリズムの結果に瞬時にアクセスできる単一のデータベースを持つことは、とんでもないほど実行不可能です。アルゴリズムも簡単に切り替えられるようにしたいのですが、古典的にはそのためのシミュレータが必要です。