我们通过引入合适的3量子门克服了这一困难(例如Toffoli Gate或CCNOT,见图4)。这样的门允许通过适当地选择第三个量子位的条目来实现量子状态的副本和两个量子位之间的NAND操作。在实际物理平台上执行量子算法时,由于测量或噪声,系统与环境的相互作用会降低信息。这与真实的经典设备中发生的情况有所不同,因为描述测量值或嘈杂进化的量子通道不会简单地以随机的方式翻转Qubit的状态,而是可以实际上可以将纯状态转换为混合状态,从而导致信息损失。此外,由于无用定理,错误校正方案更难实现。仍然,我们可以开发可容忍的算法以最大程度地减少损害,并且我们有一个重要的理论结果,称为阈值定理。这是经典von Neumann定理的类似物,并指出,通过应用量子误差校正方法,可以将错误率低于一定阈值的量子计算机可以将错误率降低到任意较低的级别。因此,我们希望总体上创建易于故障的算法和可行的量子计算。我们邀请读者查看此类算法的拓扑方法[19,20,8]。
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