量子计算

我们一直在阅读有关正在实验室中开发和测试的量子计算机的信息。 而且，我们有量子模拟器程序，这些程序使用有限的虚拟量子位（如果基于云，则高达30-40量子位）。我们也已经开始学习新的量子计算语言，例如Q＃。 但是，我们真的有配备物理量子位的实际商用量子计算机吗？

12 physical-realization  simulation 

对量子计算机的发烧友级的，不准确的知识是，它们可以在多项式时间内解决许多指数可解决的问题。 发烧友级别的，对混沌系统不准确的知识是，它们对初始条件高度敏感，因此，它们的预测和控制非常困难，甚至超过了（通常是不够的）准确性。 如今，混沌系统最著名的实际应用之一是对地球天气进行建模的问题。 将（1）和（2）放在一起，我认为使用量子计算机，我们可能要采取重要的步骤（从多项式到指数）来处理它们。这是对的吗？ 我们除了处理混乱之外，还有其他本质上的优势吗？

12 applications 

交换门是否等于只交换两个量子位的导线？ 如果是，为什么在我们要应用交换门时不只是切换电线？

12 quantum-gate 

我了解有很多编程语言（例如Q＃，Qiskit等） 哪一个适合刚开始学习编程并且对量子力学一无所知的人？

12 programming 

量子比特幸存下来的记录时间让我很感兴趣。

12 physical-qubit  experiment  fidelity 

有许多相当标准的量子算法，可以在非常相似的框架中理解它们，例如Deutsch算法Simon问题，Grover搜索算法，Shor算法等等。 一种似乎完全不同的算法是评估琼斯多项式的算法。而且，从某种意义上来说，这是一个至关重要的算法，要理解它是一个BQP完全问题：它展现了量子计算机的全部功能。同样，对于问题的一个变体，它是DQC-1完整的，即，它表现出一个干净qubit的全部功能。 在琼斯多项式算法提出在一个非常不同的方式向其他量子算法的算法。有没有更类似/熟悉的方式可以理解算法（特别是DQC-1变体中的the 或BQP-complete变体中的整个电路）？UüU

12 algorithm  circuit-construction  bqp 

量子计算机能够有效地模拟任何其他量子系统。因此，必须有某种等效的（可能是模拟的）量子橡皮擦设置。我希望看到这样的等效电路，称为量子电路，理想情况下是延迟选择量子橡皮擦的变体。 量子擦除器的一个（量子）实验实现是：创建一个双狭缝干涉实验，在该实验中，您可以使用自发的参数降频转换，通过将每个狭缝前面的光子“加倍”来获得双向信息（其物理性质并不重要）就我的观点而言，关键是我们有一个新的光子，我们可以测量该光子以获得哪个方向的信息。除非我们建立量子擦除器，否则干涉图案自然会消失：如果携带“去向”信息的两个“加倍”光子通过50-50分束器以无法再测量“去向”信息的方式叠加，干扰模式再次出现。奇怪的是 我似乎无法在简单的量子比特门中找到令人信服的等效模式和干涉图。但是我也想在量子计算机上进行这种思想（最好是真实的）实验。为此，我需要在量子计算机上运行什么程序（量子电路）？

12 algorithm  quantum-gate  circuit-construction 

我对目前知道的公司正在追求的量子位类型的最新门速度和去相干时间感兴趣： 超导量子位 离子阱量子位 光子量子位。 我在哪里可以找到这些文件，并且在哪里可以定期更新这些文件？ 多年来，已经有各种出版的表格描述了各种类型的qubit的时间（包括著名的Los Alamos国家实验室QC路线图），但是数字总是变化而已发表的论文却没有。 我需要这些数字来回答这个问题，因为我想将FMO中的1ps退相干时间与最新的QC候选者中的退相干时间和门控时间进行比较，因此我大致为此寻找了一些合理的值时间段，但我不再知道该去哪里。 此答案给出了有史以来最长的相干时间，但未给出门限时间：量子比特以0.9999的保真度存活的最长时间是多少？ 詹姆斯·沃顿（James Wootton）谈到了以上三种量子比特类型的优缺点，但没有谈到门/去相干时间。在这个答案中：什么是制造误差最小的量子计算机的前沿技术？

12 quantum-gate  architecture  resource-request  experiment  decoherence 

许多人建议使用“随机电路采样”来证明量子至上。但是，“随机电路采样”问题的确切定义是什么？我已经看到诸如“任务是采用特定形式的随机（有效）量子电路并从其输出分布中生成样本”这样的语句。但是，我不清楚“随机（有效）量子电路”一词的确切含义。另外，我们对这个问题的经典计算复杂度了解吗？

12 speedup  quantum-advantage  random-quantum-circuit 

纠缠经常被认为是使量子与经典不同的重要组成部分之一。但是纠缠是否真的有必要实现量子计算的加速？

12 entanglement  speedup 

作为变分算法的一部分，我想构造一个量子电路（最好是使用pyQuil），该电路模拟以下形式的哈密顿量： H=0.3⋅Z3Z4+0.12⋅Z1Z3+[...]+−11.03⋅Z3−10.92⋅Z4+0.12i⋅Z1Y5X4H=0.3⋅ž3ž4+0.12⋅ž1个ž3+[。。。]+-11.03⋅ž3-10.92⋅ž4+0.12一世⋅ž1个ÿ5X4H = 0.3 \cdot Z_3Z_4 + 0.12\cdot Z_1Z_3 + [...] + - 11.03 \cdot Z_3 - 10.92 \cdot Z_4 + \mathbf{0.12i \cdot Z_1 Y_5 X_4} 说到最后一项，问题是pyQuil引发以下错误： TypeError: PauliTerm coefficient must be real 我开始研究文学，这似乎是一个不平凡的问题。我遇到了有关通用量子哈密顿量的本文，其中讨论了复数到实数编码以及局部编码。但是，我仍然不清楚如何实际实现这样的功能。谁能给我一些解决该问题的实用建议？

12 programming  simulation  hamiltonian-simulation  pyquil 

我来自计算机科学领域，我发现很难决定学习量子计算时应该关注的资源，因为有很多东西可以阅读/观看。我的最终目标是要使一种编程语言充当量子计算机和1972年C制成的人之间的接口。作为一个现实的中间阶段，我想说一下在IBM QISKit上编写程序的意义。 为此，我需要一个示意性的学习指南，以便获得物理学的必要背景以及深入量子计算领域所需的相关领域。这是否已经存在：一份必不可少的概念和掌握能力的有序清单，如果可能的话，还列出了获得它们的足够材料？ 假设具有高中物理知识。提供学习指南，即从初学者到专家的一种指南。尝试按时间顺序列出视频/书籍资源，以便成为量子计算领域的专家，达到我可以编写自己的量子计算语言的水平（假设已经具备其他CS技能来编写该语言） 。

12 algorithm  programming  resource-request 

在我最近提出的一个问题的评论中，user1271772和我之间进行了关于正运算符的讨论。 我知道对于正迹保留运算符（例如部分转置），如果它在混合状态则尽管是有效的密度矩阵，但它会掩盖系统的密度矩阵纠缠到-因此这不是有效的运算符。ΛΛ\Lambdaρρ\rhoΛ(ρ)Λ（ρ）\Lambda(\rho) 但是，这和user1271772的评论让我开始思考。在不属于较大系统的状态下操作确实会给出有效的密度矩阵，并且没有关联的纠缠系统将其分解。ΛΛ\Lambda 因此，我的问题是：是否允许这样的操作（即，正图在不属于较大系统的状态下的动作）。如果没有，为什么不呢？如果是这样，是否可以将任何正图扩展到完全正图（也许很简单）？

12 quantum-gate  quantum-state  quantum-information  quantum-channel  quantum-operation 

密度矩阵背后的动机是什么？而且，纯态密度矩阵和混合态密度矩阵有什么区别？ 这是纯量子态和混合量子态有什么区别的自我解答。＆如何找到一个量子比特的密度矩阵？欢迎您写其他答案。

12 quantum-state  density-matrix 

我有一个具有数十个量子位的超导系统，每个量子位都可以使用直流磁通进行调整。 相干操纵量子位的主要任务之一是为纠缠门找到良好的空闲频率和工作点。这项工作受到两级系统（TLS）的混淆，该系统会导致快速的能量松弛，并在相干操纵上造成一般性的危害。 在考虑TLS的位置的同时，我花了很长时间找到一组良好的空转频率和工作点，然后有一天我来到实验室，他们已经搬走了！我不得不重新开始。 我想详细了解TLS的移动方式和原因，以及是否有可能控制移动。作为研究的一部分，我想对社区进行民意测验，以了解其他人在此问题上的经历。

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