Representasi bilangan real di komputer kuantum

14

Dalam komputer biner klasik, bilangan real sering direpresentasikan menggunakan standar IEEE 754 . Dengan komputer kuantum Anda tentu saja dapat melakukan ini juga - dan untuk pengukuran ini (atau standar serupa) mungkin diperlukan karena hasil pengukuran apa pun adalah biner. Tetapi dapatkah bilangan real dimodelkan dengan lebih mudah dan / atau lebih tepatnya dalam qubit menggunakan metode yang berbeda sebelum pengukuran terjadi? Jika demikian, apakah ada kasus penggunaan di mana ini benar-benar berguna, melihat bahwa (saya berasumsi) presisi tambahan akan hilang ketika pengukuran dilakukan?

Untuk lebih jelasnya, saya tidak (harus) mencari standar yang ada, hanya untuk ide atau saran tentang cara mewakili angka-angka itu. Jika ada penelitian ke dalamnya, tentu itu akan berguna juga.

quantum-state measurement technical-standards blalasaadri
sumber
1
Saya pikir ini sangat tergantung pada algoritma spesifik atau masalah yang harus dipecahkan. Seperti yang Anda lihat, 'standar angka' pada dasarnya adalah rekayasa. Bukan sains, berguna, tapi bukan perbatasan. Mari kita mulai bekerja dulu. Saya pikir Anda perlu mengklarifikasi jika Anda menginginkan contoh, literatur, atau hal lain karena saya pikir ini terlalu kabur.
Kadal diskrit
@ Discretelizard Saya setuju, bahwa ini adalah pertanyaan teknik daripada pertanyaan sains tapi saya tidak setuju karena tidak menjadi perbatasan. Agar komputer kuantum memenuhi potensi mereka, kita perlu tahu apa potensi mereka. Dan Anda tidak dapat memecahkan masalah numerik tanpa representasi numerik.
blalasaadri
1
Baik. Mungkin itu ide yang bagus untuk mengklarifikasi bahwa pertanyaan itu pada dasarnya adalah salah satu 'rekayasa'.
Kadal diskrit

Jawaban:

9

Ada upaya untuk mengimplementasikan representasi "floating point" konstruk dari rotasi kecil status qubit, seperti: Representasi Floating Point dalam Quantum Circuit Synthesis . Tetapi sepertinya tidak ada standar internasional seperti yang Anda sebutkan yaitu IEEE 754. IEEE 7130 - Standar untuk Quantum Computing Definisi adalah proyek yang sedang berjalan. Bagaimanapun, representasi floating point akan secara otomatis tergantung pada presisi yang Anda inginkan. Jika Anda ingin mengikuti jalur di kertas pertama yang saya tautkan (yaitu menggunakan rotasi qubit) saya sudah bisa membayangkan kemungkinan kesalahan selama operasi rotasi tersebut dan Anda harus menghadapinya sesuai dengan itu.

Sanchayan Dutta
sumber
1
Makalah itu terlihat sangat menarik, terima kasih. Hanya setelah membaca abstrak sejauh ini saya melihat maksud Anda tentang kesalahan. Tentu saja itu masalah umum yang harus kita pecahkan. Dan saya tidak terkejut bahwa belum ada standar - saya baru saja menyebutkan IEEE 754 sebagai contoh bagaimana angka dapat diwakili.
blalasaadri
0

Saya takut bahwa sementara pekerjaan yang menarik sedang dilakukan di sini, harus jelas bahwa arsitektur komputer kuantum sangat non-standar dan karenanya ini semua dapat berubah.

Standar IEEE 754 menjelaskan cara menerapkan fitur yang telah terbukti bermanfaat selama beberapa dekade oleh rekayasa dan penelitian sehingga mesin diharapkan melakukan hal ini.

Sebaliknya, para ilmuwan dan insinyur masih mencari cara terbaik untuk membuat komputer kuantum 'universal'. Mereka memiliki beberapa ide tentang bagaimana melakukan ini, seperti yang disebutkan Blue. Namun, tidak ada 'satu ide sejati' di mana para insinyur dapat mendasarkan standar.

Mungkin bahkan akan menghasilkan bilangan kompleks lebih mudah untuk diwakili pada komputer kuantum dan kami memiliki standar untuk tipe data bilangan kompleks, sebagai gantinya!

Jadi, sementara pekerjaan sedang dilakukan di sini, standar IEEE tampaknya sangat jauh di masa depan.

Kadal diskrit
sumber
1
Saya menyadari ini, ya. Saya juga tidak berharap akan ada standar yang ada; Saya telah menambahkan sesuatu ke efek itu ke pertanyaan, semoga menjelaskan apa yang saya cari.
blalasaadri
1
@blalasaadri. Baik. Saya sadar bahwa ini mungkin bukan jawaban yang Anda cari, tetapi ini bisa menjadi saran yang masuk akal bagi pembaca lain.
Kadal diskrit