Questions tagged «architecture»

通过阅读Reddit线程，我意识到即使经过几个月的量子计算学习，我也对量子计算机的实际工作方式一无所知。 为了使问题更精确，假设我们有一个基于超量子比特的5量子比特量子计算机（例如5量子比特IBM Quantum Computer）。我使用键盘在显示器上输入（例如在量子计算机可能具有的基本计算器应用中）。之后，它应该还给我5。但是，这是在硬件级别进行的吗？是对应于输入某种电信号的2，3和+要在计算机的处理单元？这会以某种方式“初始化”库珀对电子吗？库珀对电子量子位之后发生了什么（猜测它们将被某些量子门所作用，这又又被量子门所影响）。2 + 32+32+3555222333+++黑匣子）？最终如何将输出返回给我？555 对于通过网上搜索我对量子计算机的基本工作几乎没想到，我感到很惊讶。

27 architecture  physical-realization  superconducting-quantum-computing 

回答另一个问题时提到 有论点表明，这种机器[“量子图灵机”]甚至无法制造... 我不确定我是否完全理解这个问题，所以也许我不是在问正确的问题，但这是我可以收集的。 幻灯片（2013年起）由吉尔·卡莱（Gil Kalai ）教授（耶路撒冷希伯来大学和耶鲁大学）介绍。我看了大部分的演讲，看来他的主张是创建容错量子计算机（FTCQ）遇到了障碍，而这一障碍可能在于围绕物理组件创建逻辑量子位。（时间戳26:20）： 听起来这样的障碍的原因是由于噪声和纠错的问题。即使当前的研究考虑了噪声，但它并没有以正确的方式进行处理（这是我不了解的部分）。 我知道许多人（例如Scott Aaronson）对这种可能性的说法表示怀疑，但我只是想更好地理解这一论点： 有什么理由表明不能建造实用的量子计算机（正如吉尔·凯莱教授所提出的，自2013年以来发生了任何变化）？

22 physical-realization  architecture 

这是@heather对问题的回答的后续问题：为什么量子计算机必须保持在绝对零附近？ 我知道的： 超导量子计算：它是超导电子电路中量子计算机的一种实现。 光量子计算：它使用光子作为信息载体，并使用线性光学元件来处理量子信息，并使用光子检测器和量子存储器来检测和存储量子信息。 接下来，这是维基百科关于超导量子计算的进一步论述： 经典计算模型依赖于符合经典力学定律的物理实现。但是，众所周知，经典描述仅在特定情况下才是准确的，而自然的更笼统的描述是由量子力学给出的。量子计算研究了超出经典近似范围的量子现象在信息处理和通信中的应用。存在各种量子计算模型，但是最受欢迎的模型包含了量子位和量子门的概念。量子位是位的概括-具有两个可能状态的系统，该状态可能处于两个状态的量子叠加中。量子门是逻辑门的概括：它描述了给定其初始状态后，将一个或多个量子位应用于门之后将经历的转换。量子位和门的物理实现很困难，原因与在日常生活中难以观察到量子现象的原因相同。一种方法是在超导体中实现量子计算机，在该超导体中，量子效应变得宏观化，尽管以极低的工作温度为代价。 这确实有道理！但是，我一直在寻找为什么光量子计算机不需要超导量子计算机那样的“极低温度”。它们难道没有遇到同样的问题吗，就是说，光学量子计算机中的量子现象是否像超导量子计算机那样难于观察？这样的计算机在室温下是否已经产生了宏观的量子效应？为什么这样？ 我在Wikipedia上进行了线性光学量子计算的描述，但没有找到类似“温度”的内容。

19 physical-realization  optical-quantum-computing  architecture  superconducting-quantum-computing 

稀释冰箱是将超导量子位冷却至10毫卡尔文的唯一方法吗？如果没有，还有哪些其他方法？为什么稀释制冷是主要方法？

19 physical-realization  architecture  physical-qubit  superconducting-quantum-computing  dilution-refrigerator 

我主要从事超导量子计算机的工作，我对光子量子计算机的实验细节并不十分熟悉，这些细节使用光子来创建连续变量的簇状态，例如加拿大初创公司Xanadu正在建造的状态。在这些类型的量子计算机中如何实现门操作？在这种情况下设置的通用量子门是什么？

16 architecture  quantum-gate  universal-gates  continuous-variable 

在过去的几年中，大量的设备演示能够执行原理验证，小规模，无容错的量子计算（或噪声中间级量子技术，如何称呼它们）。 在此，我主要指的是由Google，Microsoft，Rigetti Computing，Blatt的小组（可能还有我现在忘记的其他小组）演示的超导和离子阱设备。 这些设备以及将跟随它们的设备通常彼此根本不同（就架构，更容易实现/更难实现的门，量子位数量，量子位之间的连通性，相干性和栅极时间，生成而言）以及读出功能，门保真度（最明显的因素））。 另一方面，在新闻稿和非技术新闻中很常见的说法是：“新的X装置比以前的装置多Y个量子位，因此功能更强大”。 量子位的数量真的是评估这些设备的重要因素吗？还是应该改用其他指标？更笼统地说，是否有“简单”的指标可用于定性地但有意义地比较不同的设备？

15 architecture  technical-standards  nisq 

Transmon和Xmon量子位是两种类型的超导电荷量子位，似乎经常用在超导量子设备中。但是，我无法轻松找到它们之间的直接比较。Xmon体系结构（1304.2322）似乎是由Martinis的团队引入的，作为transmon量子位的替代方案，因此我希望前一种体系结构至少在某些方面会更好。另一方面，IBM的设备似乎也使用transmon量子位（cond-mat / 0703002和0712.3581似乎是相关参考）。 从实用的角度来看，两者之间的主要区别是什么（换句话说，何时和为什么一个人偏爱另一个人）？

15 physical-qubit  architecture  superconducting-quantum-computing 

现在，我们知道了生物/分子工具，这些工具可以使活生物体处理量子计算，例如，可以让鸟类处理量子连贯性的花式蛋白质（例如，禽磁罗盘的量子针或双锥定位和季节性表达模式建议欧洲罗宾隐花色素在磁感受中的作用4）我想知道： 这些工具是否已经解决了您（量子计算研究人员）所遇到的问题？ 这些工具“必须”以某种方式解决您在实验室中苦苦挣扎的任何特定问题吗？ 我们可以使用它们吗（尽管这将意味着向生物技术的范式转变）？

14 architecture  solid-state  biocomputing 

量子计算机的在线描述经常讨论如何将它们保持在绝对零附近。(0 K or −273.15 ∘C)(0 K or −273.15 ∘C)\left(0~\mathrm{K}~\text{or}~-273.15~{\left. {}^{\circ}\mathrm{C} \right.}\right) 问题： 为什么量子计算机必须在如此极端的温度条件下运行？ 所有量子计算机对极端低温的需求是否都一样，还是随架构而变化？ 如果过热，会发生什么？ 资料来源：Youtube，D-Wave

14 physical-realization  architecture  experiment 

我的理解是，在离子阱量子计算机中将离子保持在适当位置所需的磁场非常复杂，因此，目前只能使用一维计算机，因此降低了量子位之间的通信难度。在此预印本中似乎确实存在使用Paul陷阱的2维系统的主张，但我似乎无法发现这是否已经过测试。 离子阱量子计算机的可扩展性是否仅依赖于此（离子是否可以以直线以外的其他方式排列）还是需要其他因素？如果是前者，已经取得了什么进展？如果是后者，还有哪些其他因素呢？

13 physical-realization  architecture  experiment  ion-trap-quantum-computing  scalability 

在我看来，与量子计算的前景息息相关的一个问题将是量子系统的工程复杂性如何随大小缩放。这意味着，比起一台n -qubit计算机，构建1- qubit计算机要容易得多。在我看来，这大概类似于这样的事实，它更容易分析解决ñ 1比一个体区的问题ñ体区的问题，因为纠缠是量子后面摆在首位计算的主要推动因素。nnn 111nnnnnn 111nnn 我的问题如下：似乎我们应该真正关心构建和控制体量子系统的“难度”如何随n增长。修复门的架构，甚至是算法-原理上是否由于n量子位计算机是量子多体问题而引起困难？从数学上讲，我们对量子现象如何扩展为经典现象的理解还很差？这里的困难可以用多种方法来定义，而我们要关心的问题是控制一个1000量子位的机器（即保持其波函数的相干性），比控制一个“ 困难”的难度仅高100倍。nnnnnnnnn100010001000100100100位机器，或 100 2，或 100 ！或 100 100？我们是否有任何理由相信它或多或少是前者而不是后者？10101010021002100^2100!100!100!100100100100100^{100}

12 architecture 

我知道量子位由量子粒子（例如光子）表示，它们的状态由一种性质（例如自旋）给出。 我的问题是关于量子内存的：量子位如何存储在量子计算机中。我想我们需要一个黑匣子来使海森堡的不确定性原理起作用。如果我正确理解这一原理，则该原理与qubit的叠加有关。 在实际的量子计算机中如何实现这种黑匣子？

12 physical-realization  physical-qubit  architecture  decoherence  quantum-memory 

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 

当用量子电路表达计算时，人们利用了门（也就是（通常）unit演化）。 从某种意义上说，它们是相当神秘的对象，因为它们在状态上执行“魔术”离散操作。它们本质上是黑匣子，在研究量子算法时其内部工作通常不涉及。但是，这不是量子力学的工作原理：状态遵循薛定er方程以连续的方式演化。 换句话说，在谈论量子门和操作时，人们忽略了实现上述演化的动态（即哈密顿量），这是在实验体系结构中实际实现门的方式。 一种方法是根据基本（在给定的实验架构中）的门分解门。这是唯一的方法吗？这样的“基本”门又如何呢？如何实现通常发现的动力？

11 quantum-gate  architecture  physical-realization  hamiltonian-simulation  dynamics 

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