Адіабатичне квантове обчислення (AQC) справді є прикладом універсального квантового обчислення в області квантової обробки інформації. У середовищі моделей квантового обчислення універсальне квантове обчислення означає здатність виконувати будь-які квантові обчислення ефективно за наявності достатніх ресурсів. Адіабатичне квантове обчислення — це парадигма, яка пропонує інший підхід до квантового обчислення порівняно з більш загальновідомою схемною моделлю, такою як квантове обчислення на основі вентиля, прикладом якого є модель квантової схеми.
В адіабатичному квантовому обчисленні квантовий алгоритм реалізується шляхом розвитку квантової системи від початкового гамільтоніана, основний стан якого легко підготувати, до кінцевого гамільтоніана, основний стан якого кодує розв’язок обчислювальної проблеми, що цікавить. Ця еволюція здійснюється безперервно без різких змін, процес, відомий як адіабатична еволюція. Успіх обчислень залежить від того, що система залишатиметься в основному стані протягом цієї еволюції, що забезпечується адіабатичною теоремою в квантовій механіці.
Концепція універсальності в квантових обчисленнях має вирішальне значення, оскільки вона означає здатність виконувати будь-які квантові обчислення ефективно, використовуючи конкретну обчислювальну модель. У випадку адіабатичного квантового обчислення універсальність досягається за допомогою теореми про адіабатичний квантовий обчислення, яка стверджує, що будь-яке квантове обчислення може бути ефективно змодельоване процесом адіабатичного квантового обчислення, якщо час еволюції може бути поліноміальним щодо розміру проблеми. екземпляр.
Щоб продемонструвати універсальність адіабатичного квантового обчислення, важливо показати, що воно може ефективно імітувати інші універсальні моделі квантового обчислення, такі як модель квантового кола. Цього можна досягти шляхом відображення квантових схем на процеси адіабатичної еволюції таким чином, щоб зберегти обчислювальну потужність вихідної схеми. Хоча парадигма адіабатичного квантового обчислення може бути не такою інтуїтивно зрозумілою чи прямолінійною, як модель квантового обчислення на основі вентилів, її універсальність визначає її значення в царині квантового обчислення.
Крім того, було показано, що адіабатичне квантове обчислення здатне ефективно вирішувати певні проблеми, які вважаються складними для класичних комп’ютерів, наприклад певні проблеми оптимізації. Це підкреслює потенційну практичну значущість адіабатичного квантового обчислення за межами його теоретичної універсальності.
Адіабатичне квантове обчислення є прикладом універсального квантового обчислення, що пропонує чітку перспективу квантового обчислення, яке використовує адіабатичну еволюцію для ефективного виконання квантових обчислень. Його універсальність підкріплена теоремою про адіабатичні квантові обчислення та його здатністю моделювати інші універсальні моделі квантових обчислень.
Інші останні запитання та відповіді щодо Адіабатичні квантові обчислення:
- Які проблеми та обмеження пов’язані з адіабатичним квантовим обчисленням і як їх вирішують?
- Як можна закодувати проблему виконуваності (SAT) для адіабатичної квантової оптимізації?
- Поясніть квантову адіабатичну теорему та її значення в адіабатичних квантових обчисленнях.
- Яка мета адіабатичної квантової оптимізації і як вона працює?
- Чим адіабатичне квантове обчислення відрізняється від схемної моделі квантового обчислення?