量子计算

我拥有计算机科学学位。我从事IT工作，已经从事了很多年。在那个时期，“古典”计算机得到了突飞猛进的发展。现在，我的袜子中卧室抽屉里有一个TB的磁盘驱动器，手机具有强大的处理能力，计算机彻底改变了我们的生活。 但是据我所知，量子计算并没有做任何事情。而且，看起来它将保持这种状态。量子计算已经存在了40年之久，而真正的计算却把它遗忘了。请参阅Wikipedia上的时间轴，并问自己并行加法器在哪里？相当于Atlas或MU5的地方在哪里？我去了曼彻斯特大学，在Wikipedia 上的《曼彻斯特计算机》上看到了历史。量子计算机没有显示出类似的进步。互惠生，似乎他们还没有起步。您不会很快在PC World中购买一台。 你能做到吗？都是炒作和热风吗？量子计算只是天上掉馅饼吗？难道这就是量子震撼力向可骗公众兜售的果酱明天吗？如果没有，为什么不呢？

137 classical-computing  applications  history 

有什么方法可以在普通计算机上模拟量子计算机，从而使我能够测试和尝试量子编程语言（例如Q＃）？我的意思是，我可以真正检验我的假设并获得最准确的结果。 更新：我并不是真的在寻找模拟量子计算机，但是我不确定是否有可能在普通的非量子PC上有效地模拟一台量子计算机。

64 emulation 

我知道Turing机器1在理论上可以模拟“任何东西”，但是我不知道它是否可以模拟与基于量子计算机的根本不同的东西。是否有任何尝试做到这一点，或者有人证明有可能/不可能吗？ 我已经四处搜寻，但是我不是这个主题的专家，所以我不确定去哪里找。我在量子图灵机上找到了Wikipedia文章，但是我不确定它与经典TM有什么不同。我还找到了W.Fouché等人的论文Deutsch's Universal Quantum Turing Machine，但我很难理解。 1.如果不清楚，图灵机是指理论概念，而不是物理机器（即理论概念的实现）。

62 simulation  quantum-turing-machine  computability-theory 

从这个问题中，我得出了主要的量子计算编程语言是Q＃和QISKit。 还有哪些其他编程语言可用于量子计算机编程？选择特定的产品有某些好处吗？ 编辑：我正在寻找编程语言，而不是模拟器。模拟器模拟事物。编程语言是一种编写指令的方法（用于实际对象或用于仿真器）。可能只有一种语言可用于多个仿真器，反之亦然。

53 programming 

我来自非物理学领域，对追求量子计算（尤其是编程方法）非常感兴趣。关于如何开始的任何指导将非常有帮助。

43 resource-request  programming 

众所周知，量子计算机能够在多项式时间内破解各种各样的密码算法，以前认为这些算法只能通过随着密钥的位大小呈指数增长的资源来解决。Shor算法就是一个例子。 但是，据我所知，并非所有问题都属于此类。关于为量子计算机制造难题，我们可以阅读 研究人员已经开发出一种计算机算法，该算法不能解决问题，而是为了评估量子计算机而创建问题。 我们还能期待一种即使使用量子计算机也很难破解的新密码算法吗？ 为了清楚起见：这个问题专门针对新算法的设计。

41 complexity-theory  cryptography 

我当然是该领域的新手，但我已经读到，虽然D波（一个）是一种有趣的设备，但有人对其1）有用和2）实际上是“量子计算机”表示怀疑。 例如，斯科特·亚伦森（Scott Aaronson）多次表示他对D波中的“量子”部分是否真正有用表示怀疑： 正如我在这里多年重申的那样，我们仍然没有直接证据表明量子相干性在观察到的加速中起作用，或者确实在系统中永远存在量子位之间的纠缠。 从此博客摘录。 此外，维基百科上有关对D波持怀疑态度的部分非常混乱。 所以，我问： 我知道D波声称使用某种量子退火。在计算中是否实际上使用了量子退火（有效）来证明（不证明）D波？ 是否已明确表明D波有效（无效）？如果不是，是否有明确的概述来尝试此工作？

40 performance  annealing  d-wave  classical-computing  experiment 

似乎量子计算通常被认为是指量子电路的计算方法，其中量子位电路作用于一个量子位寄存器，并在输出端（可能在某些中间步骤）进行测量。量子退火至少似乎是与使用量子资源1进行计算的完全不同的方法，因为它不涉及量子门。 有什么不同的量子计算模型？是什么使它们与众不同？ 为了澄清，我不是在问量子比特有什么不同的物理实现，我的意思是描述如何使用量子资源从输入2计算输出的不同思想。 1.任何本质上非经典的东西，例如纠缠和连贯。 2.将输入（例如量子位）转换为输出（计算结果）的过程。

37 models 

是因为我们不确切地知道如何创建量子计算机（以及它们必须如何工作），还是因为我们不知道如何在理论上进行创建，但是没有在实践中实际执行它的工具？是以上两种的混合吗？还有其他原因吗？

31 physical-realization  quantum-information  classical-computing 

类似于问题：图灵机可以模拟量子计算机吗？：给定“经典”算法，是否总是有可能制定出可以在量子计算机上执行的等效算法？如果是，是否可以执行某种程序？最终的算法可能不会充分利用量子计算的可能性，这更多是一个理论问题。

30 simulation  computability-theory 

量子算法在其描述中经常使用括弧符号。所有这些括号和垂直线是什么意思？例如：|ψ⟩=α|0⟩+β|1⟩|ψ⟩=α|0⟩+β|1⟩|ψ⟩=α|0⟩+β|1⟩ 尽管这可以说是一个关于数学的问题，但是在专门处理量子计算时，这种表示法似乎经常使用。我不确定我是否曾经在其他任何上下文中看到过它。 编辑 到最后一部分，我的意思是可以使用线性代数的标准符号表示向量和内积，而使用这些对象和运算符的其他某些字段也可以不使用Bra-ket符号来表示矢量和内积。 这使我得出结论，为什么bra-ket特别适用于表示量子算法，这存在一定的差异/原因。这不是事实的断言，我是说是观察。“我不确定我是否在其他地方使用过它”与“在其他任何情况下都没有使用它”的说法不同。

29 notation 

这可以看作是对量子计算机如何在硬件级别进行基本数学运算的软件补充？ 西班牙量子信息和量子技术网络第四网络的一位观众提出了这个问题。该人给出的背景是：“ 我是材料科学家。您正在介绍先进的复杂理论概念，但我很难描绘出量子计算机在简单任务中的实际操作。如果我使用二极管，晶体管等，我可以轻松弄清楚自己需要加1 + 1的经典运算。您将如何在量子计算机上进行详细操作？ ”

29 quantum-gate  circuit-construction  physical-realization 

Preskill这个术语是最近引入的，例如，参见NISQ时代及以后的量子计算（arXiv）。我认为该术语（及其背后的概念）具有足够的重要性，值得在这里以教学的方式进行解释。可能实际上有多个问题，但第一个问题必须是： 什么是嘈杂的中级量子（NISQ）技术？

28 terminology  nisq 

通常认为并声称，量子计算机在至少某些任务上可以胜过传统设备。 一个，其中，量子计算机将胜过经典装置的问题的最常被引用的例子是，但随后再次，它也没有公知是否保也与传统计算机有效地可解（即，是否保∈ P）。FactoringFactoring\text{Factoring}FactoringFactoring\text{Factoring}Factoring∈PFactoring∈P\text{Factoring}\in \text{P} 对于已知的量子计算机可提供优势的其他普遍引用的问题（例如数据库搜索），加速仅是多项式。 是否存在已知问题的实例可以证明量子计算机将提供指数优势（在强计算复杂性假设下证明或证明）？

27 complexity-theory  speedup  quantum-advantage 

斯科特·亚伦森（Scott Aaronson）的这篇博文是对Shor算法的非常有用且简单的解释。 我想知道第二种最著名的量子算法是否有这样的解释：格罗弗（Grover）算法可在时间内搜索大小为的无序数据库。O(n)O(n)O(n)O(n−−√)O(n)O(\sqrt{n}) 特别是，我希望对运行时间最初令人惊讶的结果看到一些可以理解的直觉！

27 algorithm  complexity-theory  grovers-algorithm