量子行走为设计量子算法提供了一个既直观又通用的框架。为了充分利用这些行走的计算能力,重要的是能够以编程方式修改行走器遍历的图形,同时保持一致性。我们通过将光镊提供的快速可编程控制与光学晶格的可扩展、均匀环境相结合来实现这一点。利用这些工具,我们研究方格上单个原子的连续时间量子行走,并使用这些行走进行空间搜索的原理验证演示。当扩展到更多粒子时,所展示的功能可以扩展到研究量子信息科学中的各种问题,包括使用具有更高连通性的更大图形执行更有效的空间搜索版本。
量子计算机是一种利用量子力学现象进行计算的计算机,不同于当今利用经典物理现象的传统计算机。功能足够强大的大规模量子计算机(不易出错或可纠错)将对目前广泛部署的大多数非对称密码系统构成威胁。这是因为 Shor [1] 引入了多项式时间量子算法来解决循环群中的整数因式分解问题 (IFP) 和离散对数问题 (DLP)。例如,如果量子计算机能够执行 Shor 算法,那么对于足够大的问题实例,它将能够破解基于 IFP 的 RSA [ 2 ] 以及基于 DLP 的 DSA [ 3 ] 和 Diffie-Hellman (DH) [ 4 ]——主要是在有限域的乘法群或椭圆曲线点群(在椭圆曲线密码 (ECC) 的情况下)中。[ 5, 6 ]。上述密码系统目前用于保护互联网上大多数交易的安全。
N 缩放作为 Grover 的原始算法。一个自然的问题是,芝诺效应的其他表现形式是否也可以在物理现实模型中支持最佳加速(通过直接模拟应用,而不是通过支持通用门集间接实现)。在本文中,我们表明它们可以支持这种加速,无论是由于测量、退相干,还是激发态衰减为计算无用状态。我们的结果还提出了多种实现加速的方法,这些方法不依赖于芝诺行为。我们将这些算法分为三个系列,以便于对如何获得加速有条不紊的理解:一个基于相位踢动,包含绝热计算和连续时间量子行走;一个基于失相和测量;最后一个基于激发态内振幅的破坏,我们不知道任何先前的结果。这些结果表明,基于这些效应的模拟量子计算的新范式可能存在令人兴奋的机会。
摘要:我们考虑一维量子步行的第一个检测问题,并重复局部测量。采用频道射击测量方案和更新方程式,我们研究了隧道对检测时间的影响。特别是,我们在两种具有物理现实的典型情况下,在有限的紧密结合晶格上研究连续的时间量子行走。在没有高斯初始状态的隧穿的情况下,第一个是量子行走的情况。第二种是将屏障添加到系统中的情况。表明,可以通过修改初始条件来观察到第一个检测概率的衰减行为的过渡,并且在存在隧道障碍的情况下,可以比无杂质的晶格更早地检测到粒子。这表明沃克在重复测量下穿过障碍物的隧道时会加快沃克的演变。引入了第一个检测时间,以研究量子步行的隧道时间。此外,我们通过得出渐近公式来分析关键的及传递点。
开发数值方法以在通用量子计算机上有效模拟非线性流体动力学是一项具有挑战性的问题。本文定义了 Madelung 变换的广义,以通过狄拉克方程解决与外部电磁力相互作用的量子相对论带电流体方程。狄拉克方程被离散化为离散时间量子游动,可在通用量子计算机上有效实现。提出了该算法的变体,以在均匀外力的情况下使用当前噪声中间尺度量子 (NISQ) 设备实现模拟。使用该算法对当前 IBM NISQ 上的相对论和非相对论流体动力学冲击进行了高分辨率(高达 N = 2 17 个网格点)数值模拟。本文证明了可以在 NISQ 上模拟流体动力学,并为使用更通用的量子游动和量子自动机模拟其他流体(包括等离子体)打开了大门。
量子计算机是一种利用量子力学现象进行计算的计算机,不同于当今利用经典物理现象的传统计算机。功能足够强大的大规模量子计算机(不易出错或可纠错)将对目前广泛部署的大多数非对称密码系统构成威胁。这是因为 Shor [1] 引入了多项式时间量子算法来解决循环群中的整数因式分解问题 (IFP) 和离散对数问题 (DLP)。例如,如果量子计算机能够执行 Shor 算法,那么对于足够大的问题实例,它将能够破解基于 IFP 的 RSA [ 2 ] 以及基于 DLP 的 DSA [ 3 ] 和 Diffie-Hellman (DH) [ 4 ]——主要是在有限域的乘法群或椭圆曲线点群(在椭圆曲线密码 (ECC) 的情况下)中。[ 5, 6 ]。上述密码系统目前用于保护互联网上大多数交易的安全。
这是量子复杂性理论中的一个长期开放问题,即复杂性NP类的两个可能的量子类似物是否等效。QMA被定义为可以通过多项式量量子量子证人访问的多项式时间量子算法可以解决的决策问题,而QCMA是可通过多项式量子算法可解决的一类决策问题,仅通过多项式量子算法可以访问多项式规定的经典证人。换句话说,问题要问:量子证明是否比经典证据更强大?虽然包含QCMA QMA很容易看出,但这两个类别是否相等的问题(首先由Aharonov和Naveh [3]提出)仍然没有解决。的确,这些类别之间的无条件分离超出了当前已知的技术。一个更容易但仍未解决的问题是显示QMA和QCMA之间的甲骨文分离。这是因为Turing Machine模型中的Oracle分离可以通过在更简单的查询复杂性模型中的分离来显示,其中相似的
1. Aiache Youssef。通过相互作用的量子比特探测器进行温度量子传感 2. Aimet Stefan。在量子多体领域实验探测兰道尔原理 3. Barros Nicolas。学习欠阻尼存储器的有效擦除协议 4. Benali Mohamed。腔体中黑洞投射的光轨迹和热阴影 5. Bertin-Johannet Bruno。通过能量过滤接触增加热载流子太阳能电池的提取功率 6. Bossard Elisa。容错无测量位翻转量子存储器的热力学分析 7. Cerisola Federico。由于量子寿命展宽导致的额外擦除成本 8. Chang Derek。多时间量子过程中的信息结构 9. Chowdhury Farhan Tanvir。实现耗散自旋动力学数字量子模拟的挑战 10. Chrirou Chaimae。势垒使量子热电材料具有近乎理想的效率
开发数值方法以在通用量子计算机上有效模拟非线性流体动力学是一项具有挑战性的问题。本文定义了 Madelung 变换的广义,以通过狄拉克方程解决与外部电磁力相互作用的量子相对论带电流体方程。狄拉克方程被离散化为离散时间量子游动,可在通用量子计算机上有效实现。提出了该算法的一种变体,用于在均匀外力的情况下使用当前噪声中间尺度量子 (NISQ) 设备实现模拟。使用该算法对当前 IBM NISQ 上的相对论和非相对论流体动力学冲击进行了高分辨率(高达 N = 2 17 个网格点)数值模拟。本文证明了可以在 NISQ 上模拟流体动力学,并为使用更通用的量子游动和量子自动机模拟其他流体(包括等离子体)打开了大门。
开发数值方法以在通用量子计算机上有效模拟非线性流体动力学是一项具有挑战性的问题。在本文中,定义了 Madelung 变换的广义以通过狄拉克方程求解与外部电磁力相互作用的量子相对论带电流体方程。狄拉克方程被离散化为离散时间量子游动 (DTQW),可在通用量子计算机上有效实现。提出了该算法的一种变体,以在均匀外力的情况下使用当前的噪声中间尺度量子 (NISQ) 设备实现模拟。使用该算法在当前 IBM NISQ 上执行相对论和非相对论流体动力学冲击的高分辨率(高达 N = 2 17 个网格点)数值模拟。这项工作表明可以在 NISQ 上模拟流体动力学,并为使用更一般的量子游动和量子自动机模拟其他流体(包括等离子体)打开了大门。