量⼦计算的重要理论问题:如何给通⽤模型分类?

发布日期: 2024-02-05T08:15:37Z

给通⽤量⼦计算模型分类是当前量⼦计算理论领域重要的问题,因为很多通⽤模型是在不同时期、由不同背景的研究人员提出,缺乏对它们系统的研究。如何严格地定义一个模型?如何统一地描述通用模型?本文作者团队近期刊发论文,从量子资源理论出发,发展了通用量子计算模型的分类理论。

量子计算机远比想象的要困难很多。其基本原因是作为量子信息基本载体的量子比特的状态非常不稳定,其量子特性很容易在环境的扰动下退化。随着研究领域范围的不断拓展, 也面临一些发展中积累的问题,如不同的研究方向越来越远导致结果分散不易互相借鉴和融合等.

我们讨论的起点是计算模式,常用的经典计箅模式有线路模式、图灵机、元胞自动机等.之所以有不同的模武是因为它们的出发点不同也有不同的应用更重要的是它们各种算法的基础这些模武还是很好用常识来理解的比如在交通领域中车辆在红绿灯的指引下有序运行时类似于线路棋式车辆的前后顺序会受到红绿灯的调控;而在一条狭窄的路上即使没有红绿灯相对而行的自行车一般也会自动形成两个车流这更类似于元胞自动机当交通发生堵塞时则更需要一个强有力的指挥来与每一辆车交流进而疏散交通这类似于图灵机的工方式值得注意的是这些模都是“通用棋式”这是由计算机学家定义的概念对物理学家可能有点陌生.

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