Kuantum hesaplamada seçim sonrası nedir?


13

Bir kuantum bilgisayarı, BQP karmaşıklık sınıfında yatan sorunları etkili bir şekilde çözebilir . Ben bir iddia gördüm (potansiyel olarak, çünkü BQP uygun bir alt küme veya PP eşit mi bilmiyorum) postselection uygulayarak bir kuantum bilgisayar verimliliğini artırmak ve verimli çözülebilir sorunlar sınıfı şimdi postBQP = PP .

Seçim sonrası burada ne anlama geliyor?

Yanıtlar:


16

"Seçim sonrası", başka bir kübit üzerinde yapılan bir ölçümün sonucunu şartlandırma sürecini ifade eder. (Bu, klasik olasılık dağılımları ve istatistiksel analiz için de düşünebileceğiniz bir şeydir: kuantum hesaplama için özel bir kavram değildir.)

Postselection, kuantum mekaniği deneylerinde oldukça sık (bu noktaya kadar) yer almıştır, çünkü - çok küçük parçacıklar içermeyen çok küçük sistemler üzerinde yapılan deneyler için - iyi kuantum kontrolü veya ileri beslemeye sahip olmanın benzetiminin nispeten kolay bir yoludur. Bununla birlikte, hesaplamayı gerçekleştirmenin pratik bir yolu değildir, çünkü çok düşük olasılıkla meydana gelebilecek bir veya daha fazla ölçümün sonucunu şartlandırmanız gerekir .

0<p<11/pp=1/2nn

Postselection 'artar' (dediğin gibi) Sonucun elde sınırlanmış yanılma kuantum hesaplama gücü BQP için PP kuantum hesaplama teorisinde sevilen bir sonucudur, öyle değil çünkü pratik ama basit olduğu için ve hesaplama karmaşıklığında nadir görülen ve kuantum hesaplama ile ilgili sezgileri bilgilendirmek için yararlı bir tür net sonuç - "kuantum üstünlüğü" deneyleri fikirleri yol açtı, Örneğin. Ancak, kuantum bilgisayarlar için pratik bir teknik olarak serbestçe kullanılabilen bir işlem olarak düşünmeniz gereken bir şey değildir, sonradan seçmeye çalıştığınız sonuçların yeterince az ve yeterince yüksek olasılıklı (veya, ölçüm tabanlı hesaplamada olduğu gibi, 'istenmeyen' sonuçlardan birini elde ederseniz prosedürün uygun bir uyarlaması ile 'arzu edilen' sonucu simüle edebilirsiniz).


4

Gibi diğer cevap (ve hangi Sadece biraz açıklamayı sağlamaya çalışıyorum) iletti sonrası seçim hakkında sadece olası ölçüm sonuçlarının bir alt kümesi bakıyor. Aklımda, bu aşağıdaki gibi iki farklı duruma düşüyor. Evet, bunlar aynı şeyin farklı yönleridir, ancak iki farklı topluluk tarafından çok farklı şekilde kullanılırlar.

Deney Sonrası Seçim

Bazı denemeler yaparsınız, ancak yalnızca belirli koşullar yerine getirildiğinde veri toplarsınız. Genellikle müjdeli deneysel kusurları telafi etmek için kullanılır (yani, deneyin başka bir kısmına geçmeden önce istenmeyen bir sonuç aldığımızı söyleyen bir şey tetiklenir). Örneğin, bilgi veya dolaşma taşıyıcısı olarak bir çift foton kullanıyor olabilirsiniz, ancak bazen bu fotonlar yolda kaybolur. Yalnızca her iki foton algılandığında bir şeyler yaparsanız, başarılı varışlarında seçim yaparsınız.

Teorik Seçim Sonrası

Bu, " ölçümlerin sonuçlarını seçebilirsem bilgisayarım ne kadar güçlü olabilir? " Düşüncesiyle yapılan bir deneydir ve pratik bir öneri değildir.

Basit bir örnek olarak, kuantum ışınlanma üzerine düşünün. Normal senaryoda, Alice ve Bob bir Bell çiftini paylaşır ve Alice'in bilinmeyen bir durumda Bob'a ışınlanmak istediği bir kübiti vardır. İki kübiti üzerinde bir Bell ölçümü yapar ve ölçüm sonucunu Bob'a gönderir. Bob Alice'den çok uzaksa, ölçüm sonucundaki bilgilerin oraya ulaşması son derece zaman alır ve o zamandan sonra kübiti almış olduğu düşünülebilir (çünkü farklı sonuçların etkilerini telafi etmek zorundadır) kubit üzerinde).

Bununla birlikte, Alice ölçüm sonucunu her zaman belirli bir sonuç olarak sonradan seçebilirse ve Bob bunu seçeceğini bilirse, Alice'in ölçüm sonucunu Bob'a göndermesi gerekmez. Hemen kullandığı kübiti kullanabilir. Daha da güçlüsü, Alice ölçümü yapmadan önce, kullanacağı bilgisiyle güvence altına alabilir! Yani, sadece ışıktan daha hızlı iletişim sağlamakla kalmıyor, aynı zamanda zamanda geriye doğru iletişim kuruyorsunuz! Bir bilgisayar için ne kadar güçlü olabileceğini hayal etmeye başlayabilirsiniz (keyfi olarak uzun bir süre hesaplayın ve ardından soruyu soru sorulduğu ana kadar zamanında geri gönderin).


Son paragrafı almıyorum: Alice, Bell ölçümünün belirli bir sonucunu sonradan seçse bile, atması gereken ölçümler var, çünkü doğru sonucu vermediler ve Alice, deneysel sonucu kabul etmiş veya atmıştır.
jk - Monica'yı geri

@jknappen Teori ve deney arasındaki fark bu. Deneyler yanlış sonuçları atar. Teori sürümü, her zaman doğru sonucu vermeye zorlayabileceğinizi iddia eder. Alacak hiçbir şey yok.
DaftWullie

Ben öyle düşünmüyorum, teoride bile bazı hesaplamaları atmanız gerekiyor. Klasik hesaplamada, aynı şey iyi bilinen sıfır bilgili kanıt protokolleri için de geçerlidir.
jk - Monica'yı geri

@jknappen İtiraf etmeliyim ki, bu argümanı bir kağıt hafızamdan yeniden oluşturduğumu itiraf etmeliyim ki, şimdi aramaya geldim, detayları doğrulamak için hemen ellerimi bırakamam. Ancak, bu aynı şeyi yapmaktan bahsediyor.
DaftWullie

2
@jknappen Son paragrafta DaftWullie, gerçekten bir seçim sonrası işlemi gerçekten yapabileceğiniz varsayımsal bir dünyaya atıfta bulunuyor (örneğin, üniter olmayan tek-kubit işlemini [[1,0], [0,0]] takip etti bir simülatörde yapılabileceği gibi dalga fonksiyonunun normalleştirilmesi ile ).
Craig Gidney
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.