Questions tagged «physical-realization»

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 

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 

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 

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 

量子门似乎就像黑匣子。尽管我们知道它们将执行哪种操作，但我们不知道在现实中是否有可能实现（或者，是吗？）。在经典计算机中，我们使用AND，NOT，OR，XOR，NAND，NOR等，这些大多数使用半导体器件（如二极管和晶体管）来实现。量子门有类似的实验实现吗？量子计算中是否有“通用门”（例如NAND门在经典计算中是通用的）？

14 quantum-gate  physical-realization 

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 

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 

我想知道对于量子计算机来说什么时间复杂度被认为是有效/无效的。为此，我需要知道一台量子计算机每秒可以执行多少次操作。谁能告诉我如何计算它以及它所依赖的因素（实现细节或量子位数量等）？

11 algorithm  physical-realization  complexity-theory 

我知道IBM，Rigetti和Google已经建立了一些小型设备。哪些是可供本科生使用的？多长时间？有多少个量子位？

11 resource-request  physical-realization 

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 

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