量子计算

斯蒂芬·维斯纳（Stephen Wiesner）在其著名的论文“ 共轭编码 ”（1970年左右）中提出了一种量子货币方案，该方案无条件地不可伪造，前提是发卡银行可以使用巨大的随机数表并且可以将钞票带回到银行核实。在Wiesner的方案中，每张钞票都由一个经典的“序列号” 和一个量子货币状态|组成。ψ 小号 ⟩包括Ñ非缠结量子位，每一个要么sss| ψs⟩|ψs⟩|\psi_s\rangleñnn | 0⟩， | 1⟩， | +⟩=（ | 0⟩+ | 1⟩） / 2 –√，或| - ⟩ = （| 0 ⟩ - | 1 ⟩ ）/ 2 –√。|0⟩, |1⟩, |+⟩=(|0⟩+|1⟩)/2, or |−⟩=(|0⟩−|1⟩)/2.|0\rangle,\ |1\rangle,\ |+\rangle=(|0\rangle+|1\rangle)/\sqrt{2},\ \text{or}\ |-\rangle=(|0\rangle-|1\rangle)/\sqrt{2}. 银行记得对的经典描述。ψ 小号 ⟩每一个小号。因此，当| ψ 小号 ⟩被带回银行进行验证，该银行可以测量每个量子位| ψ 小号 …

11 algorithm  mathematics  cryptography  cryptocurrency  quantum-money 

是否有可以被普通计算机或超级计算机而非量子计算机破解的加密套件？ 如果可能，它将基于哪些假设？（支持大数， a ^ c \ pmod d a ^ {bc} \ pmod d等。）ab(modd)ab(modd)a^b\pmod d ac(modd)ac(modd)a^c\pmod d abc(modd)abc(modd)a^{bc}\pmod d

11 speedup  complexity-theory  cryptography 

与马洛拉那费米子相比，哪种技术路径似乎最有希望生产出具有更大量子量（比每个量子位更少的错误/每量子位的错误）的量子处理器？ 答案的首选格式类似于： “ ABC集团的DEF方法已证明了比使用MF更好的QV；这在x页的纸张G，y页的纸张H和z页的纸张I中得到了独立证明。” 在马约拉纳费米子兰德里Bretheau 说： 这些粒子可能是拓扑量子计算机的基本组成部分，具有非常强的防止错误的能力。我们的工作是朝这个方向迈出的第一步。 答案不足（但很有趣）的示例： 卢小明，余思霞和CH Oh 在他们的论文“ 基于量子Fisher信息保护的鲁棒量子计量方案 ”中，构建了一个量子位计量方案系列，该方案在信号感测后不受量子位误差的影响。相比之下，在标准量子误差校正中，至少需要五个量子位来校正任意的1个量子位误差。2 吨+ 12Ť+1个2t+1ŤŤt [注：这种鲁棒的计量方案理论保留了Fisher量子信息，而不是针对噪声的量子态本身。如果他们可以利用他们的技术建造一个装置并证明它可以缩放，那将会产生一个有效的体积。 虽然这似乎是一个很有前途的答案，但它是一个链接（没有多个并发的源），并且没有构建可显示可伸缩性的设备。无错误且不可缩放的低量子位设备或具有许多容易出错的量子位的设备，其体积很小（因此是“ 无人回答”）。] 其他参考： 解释量子体积的论文。 经过一些研究，看起来石墨烯夹在超导体之间以生产马里亚纳费米子是领先优势-有更好的选择吗？[“更好”是指目前可能的，理论上不可能或昂贵的]。该图说明，错误率低于0.0001的超过一百个qubit很棒，可接受的答案更少。

11 error-correction  architecture  fault-tolerance 

我正在研究SPDC在光量子计算模型中使用的功效，并且我一直在试图弄清楚光子出射时处于何种状态（例如，以矢量表示），如果我正在使用的话。类型1 SPDC，我正在研究光子的极化。 请提供使用的任何参考=）

11 physical-qubit  optical-quantum-computing  spdc  quantum-state 

首先：我是量子计算的初学者。 我想提供一个资源（如果不复杂，也可以提供答案）来说明我们将纠错码放在量子电路中的位置。 确实，我知道我们可能会发生不同的可能错误（位翻转，相位翻转等），并且我们有纠正错误的算法。但是我想知道的是，是否存在一些将纠错算法放入其中的策略。是在涉及主要算法的每个门之后吗？是否有一种更聪明的策略用于对一组门进行一次校正？ 如果答案是“复杂的”，我希望有一个资源来学习所有这一切（我发现了很多用于纠错代码的内容，但是我没有发现必须在哪里进行纠正的任何内容）。

11 error-correction  resource-request  fault-tolerance 

如果一项新业务无法访问板载量子设置但可以访问基于云的量子计算平台，那么新业务可以在量子计算中从事哪些领域/业务构想，这些业务可以获利？它可以解决哪些对行业有价值的问题？

11 applications  technologies 

众所周知，量子算法的扩展速度比传统算法快（至少对于某些问题），这意味着对于给定大小的输入，量子计算机将需要数量少得多的逻辑运算。 然而，就每逻辑操作的功耗而言，量子计算机与普通计算机（今天的普通PC）相比如何讨论得还不是很普遍。（由于量子计算机的主要焦点是它们能够以多快的速度计算数据，因此没有被讨论太多吗？） 有人可以解释为什么每个逻辑运算量子计算比传统计算具有更高或更低的功效吗？

11 physical-realization  architecture  performance 

我想了解什么是量子纠缠，以及它在量子纠错中起什么作用。 注意：根据@JamesWootton和@NielDeBeaudrap的建议，我在这里针对经典类比问了一个单独的问题。

11 entanglement  error-correction 

引用伯爵·坎贝尔的这篇博客文章： 魔术状态是一种特殊的成分或资源，它可使量子计算机比传统计算机运行得更快。 该博客文章中提到的一个有趣的示例是，对于单个量子位，除保利矩阵的本征态之外的任何状态都是魔术。 如何更一般地定义这些魔术状态？是真的只是不是稳定器状态的任何状态，还是其他状态？

11 speedup  fault-tolerance 

我对术语“ ancilla” qubit的含义感到困惑。在不同情况下，它的用法似乎相差很大。我已经读过（在很多地方）ancilla是常量输入-但在我所知的几乎所有算法（Simion，Grover's，Deutsch等）中，所有量子位都是常量输入，因此将被视为ancilla。鉴于情况似乎并非如此-量子计算机中“辅助”量子位的一般含义是什么？

11 terminology 

当我接触他们的量子计算机的这一方面时，我一直在浏览D-Wave 2000Q网站： 独特的处理器环境 屏蔽度比地球磁场小50,000× 为什么这样有意义？如果它远小于50.000x，会发生什么？

10 physical-realization  d-wave 

换句话说，保理研究会仅保留在古典世界中吗，还是在量子世界中正在进行与保理有关的有趣研究？

10 algorithm  shors-algorithm 

DiVincenzo进行量子计算的标准如下： 具有特征明确的量子位的可伸缩物理系统。 将量子位的状态初始化为简单基准状态的能力。 相关退相干时间长。 一组“通用”量子门。 特定于量子位的测量功能。 他们对D-Wave 2000Q满意吗？ 这最初是该问题的一部分，但更适合作为一个单独的问题。

10 physical-realization  architecture  d-wave  adiabatic-model  scalability 

我不清楚为什么最大纠缠量子位的布洛赫球体表示将位的状态显示为球体的原点。 例如下图 展示了简单电路的效果 随着时间的流逝，左边的q0q0q_0和右边的q1q1q_1。在应用CNOTCNOTCNOT之后，两个量子位最终都在其各自球体的原点（q1个q1个q_1以其初始值“等待”，直到之后HHH将q1个q1个q_1移至XXx）。 为什么在Bloch球的原点显示最大纠缠的量子位？ 这里提供了各种解释，但是我太初学者不懂。

10 entanglement  bloch-sphere 

我目前有2个unit矩阵，希望以尽可能少的量子门来近似达到良好的精度。 就我而言，这两个矩阵是： 非门的平方根（直至全局相位） G = − 12–√（我1个1个一世） = e− 34πX--√G=-1个2（一世1个1个一世）=Ë-34πXG = \frac{-1}{\sqrt{2}}\begin{pmatrix} i & 1 \\ 1 & i \end{pmatrix} = e^{-\frac{3}{4}\pi} \sqrt{X} W=⎛⎝⎜⎜⎜⎜⎜1000012√12√0012√−12√00001⎞⎠⎟⎟⎟⎟⎟W=(1000012120012−1200001）W = \begin{pmatrix} 1&0&0&0\\ 0&\frac{1}{\sqrt{2}}&\frac{1}{\sqrt{2}}&0\\ 0&\frac{1}{\sqrt{2}}&\frac{-1}{\sqrt{2}}&0\\ 0&0&0&1 \\ \end{pmatrix} 我的问题如下： 如何用尽可能少的量子门和良好的精度来近似这些特定矩阵？ 我想要拥有的东西可以负担得起： 我有能力使用几天/几周的CPU时间和大量 RAM。 我可以花1或2个工作日来寻找数学技巧（在万不得已的情况下，这就是为什么我先在这里询问）。这个时间不包括我需要实现用于第一点的假设算法的时间。 我希望分解几乎是精确的。我目前没有目标精度，但是上面的2个门在我的电路中被广泛使用，并且我不希望错误累积太多。 我希望分解使用尽可能少的量子门。此刻暂时是次要的。 一种好的方法可以让我在量子门的数量和近似精度之间进行权衡。如果无法做到这一点，则可能需要至少10− 610-610^{-6}（以迹线范数为准）的精度（如前所述，我没有估算值，所以我不确定该阈值）。 门集是： { H，X，Y，Z，Rϕ，S，Ť，RX，Rÿ，Rž，CX ，SWAP ，iSWAP ，SWAP------√}{H，X，ÿ，ž，[Rϕ，小号，Ť，[RX，[Rÿ，[Rž，CX，交换，iSWAP，交换} \left\{ H, …

10 quantum-gate  gate-synthesis  solovay-kitaev-algorithm