量子计算-哈密顿量与Unit模型之间的关系


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在量子计算中开发算法时,我注意到有两种主要的模型可以做到这一点。一些算法-例如用于哈密顿NAND树问题(Farhi,戈尔德斯顿,古特曼) -通过设计哈密顿和一些初始状态,然后让根据薛定谔方程一段时间演变系统工作执行测量之前。Ť

其他算法(例如Shor的因式分解算法)通过设计一系列of变换(类似于门)并在执行测量之前一次将这些变换应用于某个初始状态来工作。

我的问题是,作为量子计算的新手,哈密顿量模型与the变换模型之间的关系是什么?此后,一些算法(如NAND树问题)已适应于一系列Unit变换(Childs,Cleve,Jordan,Yonge-Mallo)。可以将一种模型中的每种算法转换为另一种模型中的相应算法吗?例如,给定一系列of变换来解决特定问题,是否可以设计哈密顿量并在该模型中解决问题?那另一个方向呢?如果是这样,系统必须进化的时间与解决问题所需的单位变换(门)的数量之间是什么关系?

我发现似乎存在其他一些问题,但是没有明确的论据或证据表明这总是可能的,甚至是正确的。也许是因为我不知道这个问题叫什么,所以我不确定要寻找什么。


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一个中的每个多项式时间算法都与另一个中的一个多项式时间算法相对应,但是尚不清楚多项式的阶数是否相同。希望有人会提出参考。这些结果在量子计算的早期就得到了证明,现在应该有这些定理的更好的证明。
彼得·索尔

这是否与所谓的QM的海森堡-施罗丁格图有关,它与运算符的定义有关?而且,如果Nielsen&Chuang没有涵盖该问题那么这似乎是一个重大疏忽!NAND树论文使用似乎由Farhi / Gutmann 1998引入的“哈密尔顿预言”。这是Mochon 2007
vzn 2014年

您提供的书链接实际上是我们在我的量子信息处理本科课程中使用的教科书。这本书实际上是针对单一方法的(在先知的背景下也是如此),但在汉密尔顿主义者的背景下并没有那么多。我的本科课程主要是从CS角度出发,而不是从物理角度出发,这就是为什么我最熟悉Unit模型的原因。
user340082710 2014年

您提供的论文总体上也是不错的参考,但是我也不相信它也解决了我的问题。最后,我看了QM的Heisenberg vs Schroedinger的图片,它看起来确实相关,但是我相信我的问题有所不同(尽管我可能错了-很难理解Wikipedia条目)。
user340082710 2014年

我认为可以用不同的方式来解释您的问题,而不是回答所有的解释,我想问您以下问题:您能更精确地了解所考虑的哈密顿量模型的版本吗?在此模型中衡量复杂度的方法是什么?(即,用什么来计算在汉密尔顿模型中解决问题有多困难?)如何给出问题的输入?它是明确给出的还是您必须通过Oracle查询输入?
罗宾·科塔里

Answers:


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为了证明哈密顿进化可以模拟电路模型,可以使用论文“通过多粒子量子游走进行通用计算”,这表明一种非常特殊的哈密顿进化(多粒子量子游走)是BQP完全的,因此可以进行模拟。电路模型。

是一份关于在量子计算机上模拟量子演化的调查论文。可以使用本文中的技术来模拟量子计算机的哈密顿进化模型。为此,需要使用“ Trotterization”,这会大大降低模拟效率(尽管它仅在计算时间中引入多项式爆炸)。


谢谢!这些参考文献看起来不错,应该能够使我了解如何完成此工作。
user340082710 2014年
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