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State Preparations und der Rubik-Würfel
Die Zustandsvorbereitung - der Prozess des Ladens einer bekannten Wahrscheinlichkeitsmassenfunktion oder des Versetzens eines Quantensystems in einen bestimmten bekannten Zustand - ist ein entscheidender Teil der Entwicklung von Quantenalgorithmen. Sie ist auch bei hybriden klassisch-quantischen Algorithmen wichtig, die eine Quantenberechnung durchführen, die in einem bekannten Zustand beginnen, den Zustand messen, eine klassische Berechnung durchführen und dann diesen Prozess bei Bedarf wiederholen, wobei für jede Iteration andere Ausgangszustände verwendet werden.
Ist es schwierig, einen bestimmten Quantenzustand herzustellen? Durchaus. Ich habe vor kurzem mit Ian Mason gesprochen, und er verglich die Vorbereitung eines Zustands mit dem Umdrehen eines Rubik-Würfels. Wenn ich Ihnen einen verschlüsselten Rubik's Cube gebe, können Sie lernen, wie man ihn löst und entschlüsselt. Aber wenn ich Ihnen einen gelösten Würfel gebe und Sie bitte, ihn in einen genau bekannten Zustand zu versetzen, wie schwierig wäre das?
Die Umkehrung eines Würfels wäre noch schwieriger, wenn es bestimmte Einschränkungen gäbe. Zum Beispiel: nicht mehr als eine bestimmte Anzahl von Schritten, oder vielleicht ist eine bestimmte Drehung nicht erlaubt.
Die Vorbereitung eines Quantenzustands ist sogar noch schwieriger. Qubits haben eine unendliche Anzahl von Zuständen. Qubits können verschränkt werden. Heutige Quantencomputer haben Beschränkungen in Bezug auf die Art der Gatter, die verwendet werden können (analog zum Verbot bestimmter Würfeldrehungen), die Anzahl der Ancilla-Qubits, die verwendet werden können, ganz zu schweigen von der Gesamtstabilität des Schaltkreises, die die Tiefe des Schaltkreises effektiv begrenzt - die Anzahl der Schritte, die man machen kann.
Glücklicherweise ist es mit der Classiq-Plattform sehr einfach, Zustände vorzubereiten und dabei eine Reihe von Beschränkungen zu berücksichtigen. Sehen Sie sich diese kurze Demo unseres Leiters für Algorithmen an , um zu sehen, wie einfach das ist. Wenn es nur so einfach wäre, einen Rubiks-Würfel umzudrehen...
Die Zustandsvorbereitung - der Prozess des Ladens einer bekannten Wahrscheinlichkeitsmassenfunktion oder des Versetzens eines Quantensystems in einen bestimmten bekannten Zustand - ist ein entscheidender Teil der Entwicklung von Quantenalgorithmen. Sie ist auch bei hybriden klassisch-quantischen Algorithmen wichtig, die eine Quantenberechnung durchführen, die in einem bekannten Zustand beginnen, den Zustand messen, eine klassische Berechnung durchführen und dann diesen Prozess bei Bedarf wiederholen, wobei für jede Iteration andere Ausgangszustände verwendet werden.
Ist es schwierig, einen bestimmten Quantenzustand herzustellen? Durchaus. Ich habe vor kurzem mit Ian Mason gesprochen, und er verglich die Vorbereitung eines Zustands mit dem Umdrehen eines Rubik-Würfels. Wenn ich Ihnen einen verschlüsselten Rubik's Cube gebe, können Sie lernen, wie man ihn löst und entschlüsselt. Aber wenn ich Ihnen einen gelösten Würfel gebe und Sie bitte, ihn in einen genau bekannten Zustand zu versetzen, wie schwierig wäre das?
Die Umkehrung eines Würfels wäre noch schwieriger, wenn es bestimmte Einschränkungen gäbe. Zum Beispiel: nicht mehr als eine bestimmte Anzahl von Schritten, oder vielleicht ist eine bestimmte Drehung nicht erlaubt.
Die Vorbereitung eines Quantenzustands ist sogar noch schwieriger. Qubits haben eine unendliche Anzahl von Zuständen. Qubits können verschränkt werden. Heutige Quantencomputer haben Beschränkungen in Bezug auf die Art der Gatter, die verwendet werden können (analog zum Verbot bestimmter Würfeldrehungen), die Anzahl der Ancilla-Qubits, die verwendet werden können, ganz zu schweigen von der Gesamtstabilität des Schaltkreises, die die Tiefe des Schaltkreises effektiv begrenzt - die Anzahl der Schritte, die man machen kann.
Glücklicherweise ist es mit der Classiq-Plattform sehr einfach, Zustände vorzubereiten und dabei eine Reihe von Beschränkungen zu berücksichtigen. Sehen Sie sich diese kurze Demo unseres Leiters für Algorithmen an , um zu sehen, wie einfach das ist. Wenn es nur so einfach wäre, einen Rubiks-Würfel umzudrehen...
Über "Der Podcast des Qubit-Typen"
Der Podcast wird von The Qubit Guy (Yuval Boger, unser Chief Marketing Officer) moderiert. In ihm diskutieren Vordenker der Quanteninformatik über geschäftliche und technische Fragen, die das Ökosystem der Quanteninformatik betreffen. Unsere Gäste geben interessante Einblicke in Quantencomputer-Software und -Algorithmen, Quantencomputer-Hardware, Schlüsselanwendungen für Quantencomputer, Marktstudien der Quantenindustrie und vieles mehr.
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