V Veitch、SAH Mousavian、D. Gottesman 和 J Emerson。稳定器量子计算的资源理论。《新物理学杂志》,16(1):013009,2014 年
联系方式:马丁·韦切夫教授,苏黎世联邦理工学院,瑞士,silq@inf.ethz.ch 背景:最近的努力已经将量子计算机改进到可以在某些任务上超越传统计算机的程度,这种情况被称为量子霸权。量子计算机运行量子算法,通常用低级量子语言 Silq 表示。我们发布了 Silq,这是第一种旨在从量子算法的低级实现细节中抽象出来的高级量子语言。Silq 在 GitHub(https://github.com/eth-sri/silq)上公开可用,并根据免费开源 Boost 软件许可证 1.0 获得许可。作为一项关键的创新,Silq 有助于弥合经典语言和量子语言之间的概念差距。因此,Silq (i) 降低了非专业量子程序员的入门门槛,(ii) 通常有助于简洁明了地表达复杂算法,以及 (iii) 促进了 50 多年来为传统计算开发的编程和分析技术向量子编程领域的技术转移。比较。虽然传统上量子算法通常以电路的形式指定,但量子语言更方便地将量子算法表达为源代码。然而,现有的量子语言迫使程序员在较低的抽象层次上工作,仍然本质上指定将量子操作明确应用于单个量子位的量子电路。因此,用这些语言实现量子算法是繁琐且容易出错的。相比之下,Silq 支持对量子算法的描述性视图,表达了程序员的高级意图。然后,将这些算法编译成低级量子电路成为二阶关注点,可以由专门的编译器处理,就像在传统编程语言中一样。我们的实验评估表明,Silq 程序比其他量子语言中的等效程序短得多(Q# 平均缩短 46%,Quipper 缩短 38%),同时仅使用一半的量子原语。因此,Silq 程序不仅更短,而且更易于读写,因为它们需要的原语和概念更少。大部分评估都集中在 Q# 上,因为 (i) 它是使用最广泛的量子语言之一,(ii) 我们认为它比 Cirq 或 QisKit 更高级,(iii) 2018 年和 2019 年的 Q# 编码竞赛提供了大量 Q# 实现,我们可以利用它们进行比较。
逻辑系统与模型系摘要:本文讨论了量子力学实际上解决的问题。其观点表明,在理解问题时忽略了时间及其过程的关键环节。量子力学历史的常见解释认为离散性仅在普朗克尺度上,而在宏观尺度上则转变为连续性甚至平滑性。这种方法充满了一系列看似悖论的悖论。它表明,量子力学的当前数学形式主义仅与其表面上已知的问题部分相关。本文接受的恰恰相反:数学解决方案是绝对相关的,并作为公理基础,从中推导出真实但隐藏的问题。波粒二象性、希尔伯特空间、量子力学的概率和多世界解释、量子信息和薛定谔方程都包括在该基础中。薛定谔方程被理解为能量守恒定律对过去、现在和未来时刻的推广。由此推导出的量子力学的现实问题是:“描述任何物理变化(包括任何机械运动)中时间进程的普遍规律是什么?” 关键词:能量守恒定律;希尔伯特空间;量子力学的多世界诠释;过去、现在和未来;量子力学的概率诠释;量子信息;薛定谔方程;时间;波粒二象性
5实施9 5.1量子熵的生成和分布。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。9 5.1.1 OpenSSL框架。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。10 5.1.2熵源设置。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。11 5.2产后证书的生成。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。12 5.3使用量子安全加密图15 5.4使用后量子键的交易签名。。。。。。。。。。。。。。。。。17 5.5 Quantum签名的链链验证。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。19 5.5.1固体验证代码。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。20 5.5.2基于EVM虚拟机的签名验证支持。。。。。。。。。。。。20 5.5.3 EVM基于预编译的签名验证支持。。。。。。。。。。。。。。。。。。。22 5.5.4在不同溶液之间进行比较,以验证后量子后的定性。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。23
我们建议使用二维 Penning 阱阵列作为量子模拟和量子计算的可扩展平台,以捕获原子离子。这种方法涉及将定义静态电四极子位置的微结构电极阵列放置在磁场中,每个位置捕获单个离子并通过库仑相互作用与相邻离子耦合。我们求解此类阵列中离子运动的正常模式,并推导出即使在存在陷阱缺陷的情况下也能实现稳定运动的广义多离子不变定理。我们使用这些技术来研究在固定离子晶格中进行量子模拟和量子计算的可行性。在均匀阵列中,我们表明可以实现足够密集的阵列,轴向、磁控管和回旋加速器运动表现出离子间偶极耦合,其速率明显高于预期的退相干。通过添加激光场,这些可以实现可调范围的相互作用自旋汉密尔顿量。我们还展示了局部电位控制如何隔离固定阵列中的少量离子,并可用于实现高保真门。使用静态捕获场意味着我们的方法不受系统尺寸增加时的功率要求限制,从而消除了标准射频陷阱中存在的重大缩放挑战。因此,这里提供的架构和方法似乎为捕获离子量子计算开辟了一条道路,以实现容错规模的设备。
地震地球物理学在很大程度上依赖于地下建模,而地下建模基于对现场收集数据的数值分析。在生成一致的地下模型之前,对典型地震实验中产生的大量数据进行计算处理也需要同样大量的时间。电磁油藏数据,如 CSEM(受控源电磁)、岩石物理技术,如多井的电阻率和磁共振,以及工程优化问题,如油藏通量模拟器、井场设计和石油产量最大化,也需要强大的计算设备进行分析。另一方面,在过去十年中,量子计算机的发展取得了很大进展:机器利用量子力学定律比传统计算机更快地解决困难的计算问题。这种进步的一个具体例子就是所谓的量子霸权,最近已经使用专用量子计算机进行了演示 [1-3]。地球科学领域和相关行业(如碳氢化合物行业)有望从量子计算带来的进步中获益。目前,不同的量子技术和计算模型正在不断发展。IBM、谷歌和英特尔等巨头公司正在开发基于超导技术的量子计算机 [4]。其他公司也在投入大量精力构建基于约瑟夫森结的功能齐全的量子计算机,比如北美的 Rigetti,而美国的 IonQ 和奥地利的 AQT 则致力于开发基于捕获离子的计算机 [5]。加拿大公司 D-Wave 是量子退火计算模型的领先者 [6],该公司已经开始交易量子机器,加拿大的 Xanadu 也在提供对其光子量子计算机的云端访问 [7,8]。
摘要 我们为张量网络状态的参数族设计量子压缩算法。我们首先建立存储给定状态族中的任意状态所需的内存量的上限。该上限由合适流网络的最小割确定,并与从指定状态的参数流形到状态所体现的物理系统的信息流有关。对于给定的网络拓扑和给定的边维度,当所有边维度都是同一整数的幂时,我们的上限是严格的。当不满足此条件时,该上限在乘法因子小于 1.585 时是最佳的。然后,我们为一般状态族提供了一种压缩算法,并表明该算法对于矩阵乘积状态在多项式时间内运行。
