量子计算理论中的一个基本问题是了解执行一组通用逻辑量子门以达到任意精度的最终时空资源成本。在这里,我们证明 Turaev-Viro 量子纠错码中的非阿贝尔任意子可以通过恒定深度局部酉量子电路移动代码距离的量级,然后进行量子比特排列。我们的门受到保护,因为错误字符串的长度不会增加超过一个常数倍。当应用于斐波那契码时,我们的结果表明,可以通过恒定深度酉量子电路在编码量子比特上实现通用逻辑门集,而不会增加空间开销的渐近缩放。这些结果也直接适用于表面代码中拓扑缺陷的编织。我们的结果将编织的概念重新表述为一个有效的瞬时过程,而不是一个绝热的缓慢过程。
摘要:有能力以能量的方式处理数据,建议神经形态计算来克服传统的von Neumann计算系统的问题。神经形态计算由神经元和突触的两个关键特征组成,其中神经元整合了所有电荷,而突触则保留了这些电荷。在本文中,我们制造和分析了模仿单个基于Si的金属氧化物半导体fimect-eect-ectect晶体管(MOSFET)结构中神经元和突触的设备。我们制定和分析2 O 3/Si 3 N 4(A/N)和Al 2 O 3/HFO 2/Si 3 N 4/SiO 2(A/H/N/N/O)设备,以使A/N设备建议用作神经元设备,因为它可以用作快速电荷发射特征,而将其用作a/h/h/h/h/h/h/h/h/h/h/h/h/h/h/h/h/h/h/h/h/h/h/h/h/h/长期收费。我们建议通过在MOSFET中采用不同的栅极绝缘体堆栈结构来制造神经元和突触的可能性。关键字:神经形态计算,突触设备,神经元设备,场效应晶体管,保留,高κ,HFO 2,SI 3 N 4 4■简介
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我们证明,由全部为 1 位量子门(U(2))和 2 位异或门(将布尔值(x, y)映射到(x, x ⊕ y))组成的一组门是通用的,因为对任意多个位 n(U(2 n))的所有幺正运算都可以表示为这些门的组合。我们研究了实现其他门所需的上述门的数量,例如广义 Deutsch-Toffili 门,这些门对一个输入位应用特定的 U(2) 变换当且仅当满足所有剩余输入位的逻辑与。这些门在许多提出的量子计算网络构建中起着核心作用。我们推导出构建各种二位和三位量子门所需的基本门的确切数量的上限和下限,以及 n 位 Deutsch-Toffili 门所需的渐近数,并对任意 n 位酉运算所需的数量进行了一些观察。PACS 编号:03.65.Ca、07.05.Bx、02.70.Rw、89.80.+h
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1 引言 量子计算的标准范例是协处理器模型。在该模型中,量子演化由纯经典设备——传统计算机控制。量子计算被描述为发送到协处理器:所谓的量子电路的基本指令列表——量子门。这种表示形式长期以来被认为是量子计算最可行的模型,它已成功使许多有用的算法复杂度大大提高。与通常的电路(线/门)视图相比,几种其他量子计算模型已被设计出来以提供其他量子计算可能性,特别是:单向计算 [ 29 ]、量子行走 [ 23 ]、绝热量计算 [ 1 ]、混合模型等等,其中一些已经一次又一次地证明了它们的实际用途。然而,即使坚持线/门的观点,人们很快也会注意到,在协处理器模型中只有数据是量子的。控制流,即应用门的顺序,是经典确定的,明确的。换句话说,门之间的布线是固定的,尽管是量子的,但数据以明确的经典方式流过电路。量子力学允许更多:在 [ 10 ] 中,通过构建一种新的基本电路,即所谓的“量子开关”,人们认为经典有序门并不是量子计算的唯一可能范例。相反,量子开关的行为就像一个量子测试:给定一个量子比特 푞 和一个门 푈 和 푉 实例,操作 Switch ( 푞 )( 푈 )( 푉 ) 实现