ধারাবাহিক মান সহ "সম্ভাব্য, সর্বজনীন, ত্রুটি সহনশীল কোয়ান্টাম গণনা" কি সম্ভব?


19

বৈজ্ঞানিক সম্প্রদায়ের মধ্যে এটি একটি বহুল আলোচিত বিশ্বাস বলে মনে হচ্ছে যে কেএলএম (নিল, এর নেতৃত্বাধীন " লিনিয়ার অপটিক্যাল কোয়ান্টাম কম্পিউটিং (এলওকিউসি) " নামক অনুসরণ করে অপটিক্যাল উপায় ব্যবহার করে "সার্বজনীন, ফল্ট-সহনশীল" কোয়ান্টাম গণনা করা সম্ভব) is লাফলম, মিলবার্ন)। তবে, এলওকিউসি কেবলমাত্র আলোর মোডগুলিতে ব্যবহার করে যা শূন্য বা একটি ফোটন ধারণ করে, বেশি নয়।

ধারাবাহিকভাবে আলোর মোডগুলিতে সংজ্ঞা অনুসারে একাধিক ফোটন থাকে। ধারাবাহিক ভেরিয়েবলস ডস এট আল - এ কাগজ প্রব্যাবিলিস্টিক ফল্ট-টলারেন্ট ইউনিভার্সাল কোয়ান্টাম গণনা এবং নমুনা সংক্রান্ত সমস্যা (2018) [কোয়ান্ট-পিএইচ আরএক্সিভি: 1806.06618v1] দাবি করেছে "সম্ভাব্য সর্বজনীন ত্রুটি-সহনশীল" কোয়ান্টাম গণনাও নিরবচ্ছিন্ন আলোর ধারাবাহিক মোডগুলি ব্যবহার করে করা যেতে পারে। কাগজটি আরও এগিয়ে গেছে এবং দাবি করেছে যে অবিচ্ছিন্ন মোডগুলি ব্যবহার করে কোয়ান্টাম আধিপত্য প্রদর্শন করা সম্ভব। আসলে, কাগজের বিমূর্তিটি বলে:

তদুপরি, আমরা দেখাই যে এই মডেলটি স্যাম্পলিং সমস্যাগুলি উত্পন্ন করতে অভিযোজিত হতে পারে যা ক্লাসিকাল কম্পিউটারের সাথে দক্ষতার সাথে সিমুলেশন করা যায় না, যদি না বহুতোষ শ্রেণিবিন্যাস ভেঙে যায়।

ঝানাডু নামে একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটিং স্টার্টআপ যার কিছু বিশ্বাসযোগ্যতা রয়েছে কারণ এটি শেথ লয়েডের সাথে বেশ কয়েকটি কাগজপত্র লিখেছিল বলে দাবি করা হচ্ছে যে তারাও শেষ পর্যন্ত আলোর নিয়মিত পদ্ধতিতে কোয়ান্টাম গণনা করতে সক্ষম হবে এবং ক্লাসিকাল কম্পিউটারের চেয়ে কিছু কাজ আরও ভাল সম্পাদন করতে সক্ষম হবে ।

এবং তবুও, তারা যা করছে তা আমার কাছে এনালগ কম্পিউটিং বলে মনে হচ্ছে (এনালগ কম্পিউটিংয়ের জন্য কি ত্রুটি সহিষ্ণু ত্রুটি সংশোধন সম্ভব?)। এছাড়াও, তারা সঙ্কুচিত এবং স্থানচ্যুতি অপারেশন ব্যবহার করে। এই ধরনের ক্রিয়াকলাপ শক্তি সংরক্ষণ করে না (একটি মোড সংকোচন বা স্থানান্তরিত করে তার শক্তি পরিবর্তন করতে পারে), সুতরাং এই ধরনের ক্রিয়াকলাপগুলি বাহ্যিক পরিবেশের সাথে ম্যাক্রোস্কোপিক পরিমাণের (কোয়ান্টাইজড পরিমাণে নয়) শক্তির বিনিময় প্রয়োজন বলে মনে হয় যা সম্ভবত প্রচুর শব্দকে প্রবর্তন করতে পারে QC। তদতিরিক্ত, সীমাবদ্ধ ছোট মানগুলির জন্য ল্যাবটিতে কেবল স্কিজেজিং অর্জন করা হয়েছে, এবং সর্বজনীনতার দাবির জন্য একটি উত্স হিসাবে স্বতঃস্ফূর্ত বৃহত সঙ্কুচিত হওয়া প্রয়োজন।

তো, আমার প্রশ্ন হ'ল এই লোকেরা কি খুব আশাবাদী হচ্ছে নাকি? অবিচ্ছিন্ন আলোর মোডের সাহায্যে ল্যাবটিতে কী ধরণের কম্পিউটারিং বাস্তবসম্মতভাবে করা যেতে পারে?

উত্তর:


5

শুরু করার জন্য, আমি আপনাকে " ক্রমাগত ভেরিয়েবল (সিভি) সহ কোয়ান্টাম তথ্য " - এ এই পর্যালোচনাটি পড়ার পরামর্শ দিচ্ছি । এটি সিভি আর্কিটেকচার সহ আপনার বেশিরভাগ প্রশ্নকে কভার করে। এটি যেহেতু এটি একটি খুব বড় পর্যালোচনা, তাই আমি এই প্রশ্নটি পড়তে এবং সে বিষয়ে আবার ঝলকানো থেকে আমি কী মনে করতে পারি সেগুলি দিয়ে আপনার প্রশ্নগুলির সমাধান করার চেষ্টা করব।

পৃথক ভেরিয়েবল (ডিভি) এর জন্য যেমন আপনি উল্লেখ করেছেন, নিল এবং ল্যাফ্লামমে এলওকিউসি অগ্রণী ভূমিকা নিয়েছে। কিন্তু ব্রাউনস্টেইন এট আল- এর সিভি টেলিপোর্টেশন বাস্তবায়নের প্রস্তাবের পরেই এই পদ্ধতির সিভিগুলিতে অনুবাদ করা হয়েছিল তারা দেখিয়েছে যে সিভি কোয়ান্টাম ত্রুটি সংশোধন কোডগুলি কেবলমাত্র লিনিয়ার অপটিক্স এবং সঙ্কুচিত আলোর সংস্থান ব্যবহার করে প্রয়োগ করা যেতে পারে

এখন এই ধরণের কোয়ান্টাম কম্পিউটারের সর্বজনীনতায় এসে তারা কাগজেও দেখিয়েছেন যে বৈদ্যুতিন চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রশস্ততাগুলির জন্য একটি সার্বজনীন কোয়ান্টাম কম্পিউটার লিনিয়ার অপটিক্স, স্কুইজার এবং কমপক্ষে আরও একটি লিনিয়ার অপটিক্যাল উপাদান ব্যবহার করে নির্মিত হতে পারে যেমন কেরার প্রভাব হিসাবে (pg.48 ~ 50)।

আমি যতটা পারি সহজভাবে তাদের প্রমাণগুলি মৌখিকভাবে সংক্ষিপ্ত করার চেষ্টা করব।

1) এটি সত্য যে, সার্বজনীন কিউসিএসের জন্য, লজিকাল অপারেশনগুলি কেবল কুইবিট লজিক গেটগুলির আকারে কয়েকটি পরিবর্তনশীলকে প্রভাবিত করতে পারে এবং ates গেটগুলি স্ট্যাক করে, এটি কোনও পরিবর্তনশীলকে একটি নির্দিষ্ট সংখ্যার উপর সীমাবদ্ধতার সাথে কোনও পছন্দসই ডিগ্রি পর্যন্ত প্রভাবিত করতে পারে ।

২) যুক্তিটি হ'ল যেহেতু একক সিভিতেও স্বেচ্ছাসেবী একক রূপান্তরকরণের জন্য সংখ্যার প্যারামিটার সংজ্ঞায়িত করার প্রয়োজন হয়, তাই এটি সাধারণত কোয়ান্টাম অপারেশনগুলির সীমাবদ্ধ হতে পারে না।

৩) এই সমস্যাটি হ্যামিলটোনিয়ানস (সিভিএস-এর সাথে সম্পর্কিত অপারেটরের বহুভৌত ফাংশন) রূপান্তরকরণের বিভিন্ন সাবক্লাসের সিভিএসের তুলনায় সর্বজনীন কোয়ান্টাম গণনার একটি ধারণা দেখিয়ে সমাধান করা হয়। ক্রমাগত কোয়ান্টাম অপারেশনগুলির একটি সেট নির্দিষ্ট রূপান্তরের একটি সেটকে সর্বজনীন হিসাবে অভিহিত করা হবে যদি কেউ, অপারেশনের সীমাবদ্ধ সংখ্যার প্রয়োগের মাধ্যমে সেটের কোনও রূপান্তরকে স্বেচ্ছায় ঘনিষ্ঠভাবে যোগাযোগ করতে পারে।

4) ফলাফলটি EM ক্ষেত্রের জন্য চতুর্ভুজ হ্যামিল্টোনীয় নির্মাণের একটি দীর্ঘতম গাণিতিক প্রমাণ।

সুতরাং আপনার প্রশ্নের উত্তর দেওয়ার জন্য, যদিও আপনি যেমনটি উল্লেখ করেছেন, হালকা সাঁকানো QC তে বহিরাগত শব্দকে যুক্ত করে, আমি বিশ্বাস করি যে এটি একই গোলমালটি সংশোধন করতে ত্রুটির জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। পাশাপাশি, কোয়ান্টাম স্পিডআপের দাবিটি এলো যে একটি স্বেচ্ছাসেবী বহুপদী হার্মিটিয়ান হ্যামিলটোনিয়ান (যেমন সর্বজনীন সিভি কোয়ান্টাম গণনা সম্পাদন করা প্রয়োজন) দ্বারা প্রদত্ত সমস্ত ইউনিটরি ট্রান্সফর্মেশন জেনার জন্য, একজনকে অবশ্যই হ্যামিলটোনিয়ান দ্বারা বর্ণিত একটি ফটক অন্তর্ভুক্ত করতে হবে ক্যানোনিকাল অপারেটরগুলিতে অসাধারণ চতুষ্কোণ।

এই অ-লিনিয়ার ট্রান্সফর্মেশনগুলি সিভি অ্যালগরিদমে ব্যবহার করা যেতে পারে এবং যে কোনও ধ্রুপদী প্রক্রিয়াতে একটি গুরুত্বপূর্ণ গতিপথ সরবরাহ করতে পারে।

সুতরাং উপসংহারে, হ্যাঁ সিভি কোয়ান্টাম গণনাটি আশাবাদী দেখাচ্ছে কারণ এর বেশিরভাগ অংশেই তাত্ত্বিক। "স্কিজেড-স্টেট ইপিআর এনট্যাঙ্গমেন্ট", "সুসংগত রাজ্য কোয়ান্টাম টেলিপোর্টেশন" ইত্যাদি সিভি আর্কিটেকচারের কয়েকটি পরীক্ষামূলক নিশ্চিতকরণই রয়েছে তবে "কোয়ান্টাম কী বিতরণ" এবং "কোয়ান্টাম মেমরি এফেক্ট" এর সাম্প্রতিক পরীক্ষাগুলি দেখায় যে ধারাবাহিক পরিবর্তনশীল কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলি কিছু কাজের জন্য বেশি না হলে তাদের বিযুক্ত সমমনাগুলির মতো কার্যকর হওয়ার সম্ভাবনা রয়েছে।


হুঁ, আমিও একজন পরীক্ষামূলকের কাছ থেকে শুনতে চাই। উদাহরণস্বরূপ, ল্যাবটিতে সম্ভব স্তনের স্তরের সীমাবদ্ধতা কীভাবে তারা সর্বজনীনতার দাবি সীমাবদ্ধ করে? সিভিতে অনুশীলনে যদি ত্রুটি সহিষ্ণু ত্রুটি সংশোধন করা সম্ভব হয়, তবে এলআইজিও-র যেখানে ভয়ানক প্রয়োজন আছে সেখানে এটি ব্যবহার করা হয়েছে? তা না হলে কেন?
rrtucci

ব্রাউনস্টেইন এট আল এর সাথে দ্বিমত পোষণকারী কোনও তাত্ত্বিক কি আছেন? স্কট অ্যারনসন এই বিষয়ে কী ভাবেন?
rrtucci

ফল্ট সহিষ্ণু ত্রুটি সংশোধনের জন্য গেট মডেল কিউসি-র জন্য প্রচন্ড ওভারহেড প্রয়োজন requires সিভি এনালগ কম্পিউটারের জন্য এটি কতটা ওভারহেডের প্রয়োজন?
rrtucci

1
দুঃখের বিষয়, আমি পরীক্ষামূলক নই এবং এই প্রশ্নের উত্তর আমি জানি না। আমি এই প্রশ্নে পরীক্ষামূলক-ফলাফল ট্যাগ যুক্ত করব, যাতে এটি ট্যাগটি দেখার কোনও পরীক্ষামূলকর কাছে দৃশ্যমান হতে পারে।
আর্থা

1
এবং আপনি scottaaronson.com/blog এ মন্তব্য করতে পারেন এবং দেখুন তিনি উত্তর দিয়েছেন এবং তাকে নিজে জিজ্ঞাসা করেছেন কিনা। তিনি সাধারণত সমস্ত ভাল প্রশ্নের জবাব দেন।
আরতা
আমাদের সাইট ব্যবহার করে, আপনি স্বীকার করেছেন যে আপনি আমাদের কুকি নীতি এবং গোপনীয়তা নীতিটি পড়েছেন এবং বুঝতে পেরেছেন ।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.