Efficient classical simulation of noisy quantum computation
理解经典可模拟性和量子计算能力之间的界限是一个迷人的话题。直接模拟有噪声的量子计算需要求解一个开放的量子多体系统,这是非常昂贵的。在这里,我们开发了一个张量网络形式主义来模拟噪声量子线路的时间动力学和傅立叶谱。我们证明,在一般条件下,大多数的量子线路在任何恒定的噪声水平,每个门可以有效地模拟经典的成本增加,只有多项式的电路的大小。即使对于某些操作子集,例如Clifford群中的所有门,我们有完美的无噪声量子门,结果也成立。这一令人惊讶的结果揭示了经典可模拟性、量子优越性和容错量子计算之间的微妙关系。所开发的模拟工具也可用于求解其他开放量子多体系统。
2018-10-07 quant-ph
High-temperature partition functions and classical simulatability of long-range quantum systems
Instituto de Física Teórica UAM/CSIC(马德里自治大学/西班牙国家研究委员会理论物理研究所);Institute of Fundamental Physics IFF-CSIC(西班牙国家研究委员会基础物理研究所)
本文研究了长程量子系统在高温下的配分函数分析性,提出了一种亚指数运行时间的经典算法,并探讨了长程相互作用对相变的影响。
2026-01-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Computational quantum-classical boundary of complex and noisy quantum systems
人们常说,从量子世界到经典世界的转变是由退相干引起的,退相干起源于感兴趣的系统与其周围环境之间的相互作用。本文从退相干条件下量子系统的经典可模拟性出发,建立了一个计算量子-经典边界。具体地说,我们考虑受退相干的交换量子线路。或者等价地,我们可以把它们看作是在去相干加权图态上的基于测量的量子计算。为了说明经典模拟在边界以上的困难性,我们利用了M. J. Bremner,R. Jozsa和D. J. Shepherd [Proceedings of the Royal Society A:Mathematical,Physical and Engineering Science 465,1413(2009).]并通过考虑噪声影响来加强其声明。经典的可模拟性低于边界也建设性地显示通过使用两个可分离的标准在一个投影纠缠对状态图片和Gottesman-Knill定理的混合状态Clifford电路。我们发现,当每个量子比特受到一个单量子比特的完全正的保迹噪声,计算的量子经典边界急剧给出的噪声率所需的魔态的可扩展性。噪声量子动力学的量子经典边界揭示了受控量子系统的复杂性。这为量子力学在超出经典模拟区域的高复杂性极限下的实验可行性验证铺平了道路。
2016-04-07 quant-ph
A supplemental investigation of non-linearity in quantum generative models with respect to simulatability and optimization
University of Oxford(牛津大学);University of Chicago(芝加哥大学)
本文针对引入RUS子程序的非线性量子生成模型,研究了其经典可模拟性及训练稳定性,发现该非线性使模型难以经典高效模拟,且在部分数据集上训练稳定性较差。
2024-04-29 cs.LG cs.NE quant-ph
Efficient Classical Simulation of Optical Quantum Circuits
我们确定了一个广泛的类的物理过程中的光学量子线路,可以有效地模拟在一个经典的计算机:这类包括酉变换,放大,噪声和测量。这种可模拟性结果对实现指数量子加速的能力以及通过线性光学、基于光电探测的测量和测量结果的经典前馈、最佳克隆和广泛的其他过程引起光学非线性变换的能力施加了强有力的限制。
2002-10-30 quant-ph
Quantifying fermionic nonlinearity of quantum circuits
变分量子算法(VQA)被认为是在有噪声的中尺度量子(NISQ)器件上展示量子优势的最有前途的方法之一。然而,目前还不清楚VQA是否可以保持量子优势下的NISQ器件的本征噪声,这恶化了量子度。在这里,我们提出了一种措施,称为费米子非线性,量化的经典模拟量子线路设计用于模拟费米子哈密顿。具体地说,我们构造了一个基于费米线性光学的经典可模拟性的Monte Carlo型经典算法,其采样开销由费米非线性表征。作为这些技术的演示,我们计算了在退相噪声下由四个费米子模产生的旋转门的费米子非线性的上界。此外,我们还估计了在退相噪声作用下,氢链的幺正耦合团簇单、双量子线路的采样代价。我们发现,根据错误概率和原子间距,有区域的费米子非线性变得非常小或统一,因此电路是经典模拟。我们相信,我们的方法和结果有助于设计具有潜在量子优势的费米子系统的量子线路。
2022-11-14 quant-ph
Simulatable security for quantum protocols
可模拟安全性(反应式可模拟性、通用可组合性)的概念是一个强大的工具,它允许密码协议的模块化设计(协议的组合),并显示嵌入在更大协议中的给定协议的安全性。近年来,这些方法在量子密码学界受到了广泛的关注。我们给一个简短的介绍,一般的模拟安全,并通过勾勒出许多不同的定义选择,连同他们的优点和缺点。基于Backes,Pfitzmann和Waidner的反应模拟性建模,我们开发了一个量子安全模型。通过尽可能紧密地遵循BPW建模,我们表明,量子协议的可组合量子安全定义可以从其经典对应物中获益,因为建模中的大多数定义选择都独立于底层机器模型。特别地,我们给出了一个证明的简单组成定理在我们的框架。
2004-11-17 cs.CR quant-ph
Extending Classically Simulatable Bounds of Clifford Circuits with Nonstabilizer States via Framed Wigner Functions
针对克利福德门引发负性导致维格纳函数在量子比特系统应用受限的问题,提出基于带额外相位自由度的框架维格纳函数的经典模拟方法,可正表示非稳定器态,实现边缘输出高效采样,还开发图论识别方法并提出概率估计方案。
2024-11-29 quant-ph
Prospects of Privacy Advantage in Quantum Machine Learning
Global Technology Applied Research, JPMorgan Chase(摩根大通全球技术应用研究部);School of Physics, The University of Melbourne(墨尔本大学物理学院)
本研究探讨量子机器学习模型梯度的数据恢复难度,首次建立变分量子电路的动力学李代数与隐私性的关联,分析强弱隐私泄露的条件,为平衡可训练性与隐私保护的量子模型设计提供指导。
2024-05-15 cs.LG quant-ph
Commuting Quantum Circuits with Few Outputs are Unlikely to be Classically Simulatable
研究了具有n个输入量子比特和O(log n)个输出量子比特的交换量子线路的经典可模拟性,其中如果一个量子线路的输出概率分布可以在经典多项式时间内被采样到一个指数小的加性误差,则该量子线路是经典可模拟的.首先,我们证明了存在一个交换的量子线路,这是不是经典的模拟,除非多项式层次崩溃到第三层。这是第一个正式的证据表明,即使当输出量子比特的数量呈指数级小时,交换量子线路也不是经典模拟的。然后,我们考虑一个广义版本的电路,并澄清的条件下,它是经典的模拟。最后,我们将上述证据的论点应用于类似设置中的Clifford电路,并提供证据表明,由深度为1的非Clifford层增强的这种电路不是经典模拟的。这些结果揭示了量子计算和经典计算之间的微妙差异。
2014-12-17 cs.CC quant-ph
GroverGPT: A Large Language Model with 8 Billion Parameters for Quantum Searching
The University of North Carolina at Chapel Hill(北卡罗来纳大学教堂山分校);The University of Pittsburgh(匹兹堡大学)
针对量子电路经典可模拟性限制不明确的问题,本研究开发基于LLaMA架构的80亿参数专用模型GroverGPT,通过模式识别近似量子搜索算法,在量子搜索实例上准确率显著优于GPT-4o,为量子研究提供新工具。
2025-02-14 cs.AI cs.LG quant-ph
Properties of thermal quantum states: locality of temperature, decay of correlations, and more
本文综述了具有短程相互作用的自旋哈密顿量热态的几个性质。特别是,我们专注于这些方面的应用工具来自量子信息理论已特别成功,在最近几年。这包括在有限和零温度的相关性,对遥远的和/或弱扰动的稳定性,温度的局部性和它们的经典模拟性的研究。对于有限关联长度的状态,我们综述了它们的能量分布和正则系综与微正则系综的等价性的结果。
2019-03-27 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Statistical Mechanical Models and Topological Color Codes
我们发现,一个拓扑量子色码态,代表一个量子存储器,与量子位的一个因式分解态的重叠,可以写为一个三体经典伊辛模型的配分函数在三角形或米字格上。这种映射使我们能够测试,不同的计算能力的颜色代码对应于定性不同的普适性类的相关的经典自旋模型。通过推广这些统计力学模型的任意非均匀和复杂的耦合,它是可能的,以研究基于测量的量子计算的颜色代码状态,我们发现,他们的经典模拟仍然是一个悬而未决的问题。我们补充meaument-based计算与建设的集群状态,产生的拓扑色码,这也给出了可能性,以表示统计模型与外部磁场。
2007-11-03 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Classical simulability of Clifford+T circuits with Clifford-augmented matrix product states
本文针对Clifford+T电路的经典模拟问题,开发无优化解纠缠算法,给出高效CAMPS生成的代数判据,扩展可多项式模拟的电路数量,建立理解其经典可模拟性的框架并探索量子纠缠与魔法的相互作用。
2025-08-26 quant-ph
Experimental verifiable multi-client blind quantum computing on a Qline architecture
Dipartimento di Fisica - Sapienza Università di Roma(罗马大学物理系);School of Informatics, University of Edinburgh(爱丁堡大学信息学院);VeriQloud;Laboratoire d’Informatique de Paris 6, CNRS, Sorbonne Université(巴黎第六大学计算机实验室,法国国家科学研究中心,索邦大学)
本研究实现了首个在分布式架构上的两客户端可验证盲量子计算实验,展示了在多客户端分布式量子计算中验证技术的新视角。
2024-07-24 quant-ph
Pauli path simulations of noisy quantum circuits beyond average case
本文研究泡利路径方法在随机电路之外的经典模拟能力,推导出 Clifford+T 电路可模拟性的充分条件,并证明在恒定退极化噪声下几何局域 QAOA 对困难 Ising 实例无渐近优势。
2025-04-24 quant-ph
Quantum vs. classical information: operator negativity as a probe of scrambling
我们考虑了时间演化算子的对数负性及其相关量。我们研究自由费米子,紧凑玻色子,全息共形场论(CFTs)以及随机幺正电路和可积和混沌自旋链的数值模拟。全息行为强烈偏离已知的非全息CFT结果,并显示出清晰的最大置乱签名。有趣的是,随机酉电路显示出与全息通道几乎相同的行为。一般地,我们发现"线张力图片",以有效地捕捉纠缠动力学的遍历系统和"准粒子图片"的可积系统。有了这个动机,我们提出了一个有效的线张力,捕捉动态的对数负遍历系统中的时空标度限制。我们比较了负性和互信息,使我们找到不同的量子和经典信息的动力学。我们观察到的“虚假纠缠”可能会影响量子系统在经典计算机上的“可模拟性”。最后,利用测地线Witten图,阐明了共形场论中的密度矩阵部分转置运算与Anti-de Sitter空间中的纠缠楔截面之间的联系.
2019-12-19 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Classical limit of quantum mechanics for damped driven oscillatory systems: Quantum-classical correspondence
对量子-经典对应的研究可以加深对量子理论经典极限的理解。我们开发了一个量子形式主义的基础上的线性不变定理,它给出了一个精确的量子经典对应阻尼振荡系统,由任意力扰动。在我们的形式主义中,量子轨道和期望值的量子观测量是精确地符合他们的经典对应的情况下,我们删除了整体量子常数h从他们的量子结果。特别地,我们详细地说明了量子能量与经典能量的对应关系。
2020-10-18 quant-ph
Fixing semi-classical physics from first principles: how to derive effective classical-quantum dynamics from open quantum theory
The University of Tokyo(东京大学)
本文通过玩具模型揭示标准平均场半经典方法的不足,展示如何通过环境退相干改进半经典理论,从而精确描述原始量子动力学,并建立一致的经典-量子动力学模型。
2026-04-09 quant-ph
Feedback-based quantum optimization and its classical counterpart: quantum advantage and the power of classical algorithms
Graduate School of Science and Technology, Keio University(庆应义塾大学理工学研究科);Basic Research Laboratories, NTT, Inc.(日本电报电话公司基础研究所);NTT Research Center for Theoretical Quantum Information, NTT, Inc.(日本电报电话公司理论量子信息研究中心)
本文比较了量子反馈优化算法及其经典对应,发现量子算法在解的质量上占优,而经典算法收敛更快,并展示了经典算法在高阶无约束二元优化中的可扩展性。
2026-05-13 quant-ph
Quantum locking of classical correlations and quantum discord of classical-quantum states
两方之间的锁定协议如下:爱丽丝给鲍勃一个加密的经典消息,她不希望鲍勃能够阅读,直到她给他密钥。如果Alice使用的是经典资源,并且她想要接近无条件安全性,那么密钥和消息必须具有可比的大小。但如果爱丽丝准备了一个量子态,密钥的大小相对来说可以忽略不计。这种效应被称为量子锁定。纠缠在这种量子优势中并不起作用。我们表明,在这种情况下,量子不和谐量化的量子协议的优势,在相应的经典的任何经典的量子态。
2011-05-16 quant-ph
Quantum theory of an electromagnetic observer: classically behaving macroscopic systems and emergence of classical world in quantum electrodynamics
量子电动力学条件下的相互作用的物质实体,和它们之间的控制行动和反作用,被认为是。这种“介观量子电动力学”被证明与经典的随机电动力学共享其动力学结构。在形式上,我们证明了介观量子电动力学的所有一般关系可能被改写的形式缺乏普朗克常数。因此,介观量子电动力学服从于“在经典思维的同时进行量子电动力学”,允许人们在不损失任何一般性的情况下用本质上经典的考虑代替量子考虑。这些结果的量子测量理论的影响进行了讨论。
2015-07-20 quant-ph
Quantum Dynamics in Open Quantum-Classical Systems
量子系统通常不是孤立的,必须考虑与环境的相互作用。在这样的开放量子系统中,这些环境相互作用会导致退相干和耗散,这对量子系统的性质有显著的影响。在许多情况下,环境是很好的近似经典力学,使人们考虑开放的量子经典系统的动力学。由于大型多体系统的完整量子动力学描述目前还不可行,混合量子经典方法可以提供精确且计算上易于处理的方法来跟踪系统及其环境的动力学。这篇评论的重点是量子经典刘维尔动力学,几个量子经典的描述之一,并讨论了出现的问题,当一个试图结合量子和经典力学,相干和退相干量子经典系统,非绝热动力学,表面跳跃和平均场论和它们的关系,量子经典刘维尔动力学,以及模拟的动力学方法。
2016-11-11 quant-ph
Hybrid quantum-classical models as constrained quantum systems
利用经典极限的约束哈密顿描述导出了量子-经典混合系统的相容动力学方程。从哈密顿体系中的复合量子系统出发,对其中一个子系统施加经典行为的条件,导出相应的混合动力学方程。所提出的形式主义表明,混合系统的属性,不用尽的量子和经典系统。
2012-06-07 quant-ph
Quantum-Classical Correspondence: Controlling Quantum Transport by State Synthesis in Ion Traps
一个程序,以提高量子-经典对应,即使在远离经典极限的情况下,提出。它是基于控制经典区域之间的量子输运使用的能力,在离子阱中合成任意的运动状态。量子屏障和通道的运输可以选择相关的频率。然后,这种技术被应用于稳定的量子运动到经典结构或改变不可积系统中的动态隧穿。
1999-04-06 quant-ph
Consistent Quantum-Classical Interaction and Solution of the Measurement Problem in Quantum Mechanics
Supmech是一种代数力学方案,它将非对易辛几何和非对易概率结合起来,包含了量子力学和经典力学,并允许对量子和经典系统的相互作用进行一致的处理。量子测量处理在这个框架中,冯诺依曼还原规则(一般假设)推导和解释的物理术语。
2006-12-29 quant-ph
Classical signal-flow in cluster-state quantum computation
我们具体研究了在量子团簇态计算中如何处理经典信号。通过对相应的量子隐形传态电路的变形,我们得到了一个经典信号流的简单规则,从而得到了正确的量子计算结果。
2009-06-13 quant-ph
Quantum particles from classical statistics
量子粒子和经典粒子在经典统计物理学的共同背景下描述。粒子的“经典”或“量子”性质不再是一个基本的概念差异。然而,量子粒子和经典粒子之间的动力学是不同的。在经典统计系综中,我们用可观测量描述了量子粒子的位置、运动和关联。另一方面,我们还明确地构造了经典粒子的量子形式,给出了经典粒子的波函数和哈密顿量。对于一个合适的经典概率的时间演化和一个合适的可观测量的选择,量子粒子在势中的所有特征都可以从经典统计中推导出来,包括干涉和隧穿。除了概念上的进步之外,以共同的形式主义处理经典和量子粒子可能会导致经典统计学和量子物理学之间有趣的交叉。
2010-02-11 quant-ph
Filling the gap between quantum no-cloning and classical duplication
对应原理表明,微观世界的量子描述应该在经典极限内自然地过渡到经典描述。然而,量子不可克隆与经典复制之间似乎存在着很大的差距。在本文中,我们证明了一个经典的复制过程可以实现一个通用的量子克隆机。在经典世界中,信息被编码在大量的量子态中,而不是一个量子态。当可容忍的误差发生在少数量子态中时,经典信息的复制副本的保真度可以接近1。也就是说,经典信息复制等价于一个具有自校正的冗余量子克隆过程。
2018-03-15 quant-ph
The quantum Hamilton Jacobi equation and the link between classical and quantum mechanics
我们研究了如何从量子Hamilton-Jacobi方程的解生成经典的Hamilton主函数和特征函数。虽然在经典禁戒区域中这些量子量直接趋向于经典量子量,但在允许区域中并非如此。在那里,只有通过粗粒化平均消除量子涨落,才能达到极限。类似地,经典的哈密顿-雅可比方案带来的运动方程产生于一个类似的形式量子程序。
2022-03-14 quant-ph
Quantum Speed Limits Across the Quantum-to-Classical Transition
量子速度限制为量子系统可以进化的速率设定了上限。采用相空间的方法,我们探讨量子速度限制的量子经典过渡,并确定在经典世界的等效界限。结果,与通常的看法相反,我们表明量子和经典系统都存在速度限制。在量子领域中,经典的速度限制是由时间演化的生成器的给定范数设定的。
2017-12-14 quant-ph
On the Quantum-Classical Character of the Quantum Wavefunction of Material Particles
我们表明,量子波函数,解释为概率密度找到一个单一的非本地化的量子粒子,根据经典的运动定律的演变,是一个中间的描述的材料量子粒子之间的量子和经典领域。因此,经典力学和量子力学不应该被分开对待,统一描述的维格纳分布函数是可能的。虽然定义在经典相空间坐标上,但维格纳分布函数适应了量子系统的非定域性,并导致量子波函数的薛定谔方程以及位置和动量算子的定义。
2006-04-12 quant-ph
Classical-noise-free sensing based on quantum correlation measurement
量子传感利用传感器的量子特性,可以提高成像、光谱和检测的分辨率、精度和灵敏度。一个有趣的问题是:传感器和目标的量子性质(量子性)是否可以被利用来实现经典探针或经典目标不可能实现的方案?在这里,我们表明,量子目标的量子相关性的测量确实允许没有经典对应物的传感方案。作为一个具体的例子,在量子目标的二阶经典相关可以被非平稳经典噪声完全掩盖的情况下,高阶量子相关可以从经典噪声背景中挑出量子目标,而不管噪声的频谱、统计或强度如何。因此,提出了一种经典的无噪声传感方案。这一发现表明,传感器和目标的量子性仍有待探索,以实现量子传感的全部潜力。新的机会包括超越经典方法的灵敏度,作为量子多体物理学新方法的非经典相关性,量子基础的无空洞测试等。
2020-09-24 quant-ph
Are classical probabilities instances of quantum amplitudes?
提出并讨论了关于经典概率的量子性质的一个猜想。
2002-06-20 quant-ph
Controlling and reversing the transition from classical diffusive to quantum ballistic transport in a quantum walk by driving the coin
我们表明,标准的量子步行量子到经典的过渡,其特征在于弹道扩散扩散的步行者的位置,可以通过外部调制的硬币状态。我们说明通过显示经典的扩散和量子弹道扩散之间的振荡使用数值和渐近精确的封闭形式的解决方案,我们证明了步行者是在一个可控的不相干的混合物的经典和量子步行与可逆的量子到经典的过渡。
2013-02-22 quant-ph
Classical and quantum spaces as rough images of the fundamental prespace
尽管所有{ \bf no-go}定理(例如,冯·诺依曼、科亨和斯佩克,贝尔,.)我们建立了量子力学的实在论基础。在我们的模型中,经典空间和量子空间b都是基本{ \bf预空间}的粗糙图像。量子力学不能简化为经典力学。经典表象和量子表象都诱导了前空间信息的约化。
2003-06-10 quant-ph
Quantum no-key protocol for direct and secure transmission of quantum and classical messages
基于多个量子门的简单布尔函数计算和Shamir的交互式经典信息加密思想,提出了一个量子无密钥协议,用于量子和经典信息的直接安全传输.该协议具有固有的个人身份识别和消息认证。这可能是第一个可以自己抵抗中间人攻击的量子协议。
2003-09-28 quant-ph
Transmit Classical and Quantum Information Secretly
本文提出了一种实用的密码协议,用于秘密地、直接地传输经典信息和量子信息。
2002-03-18 quant-ph
Classical Extensions, Classical Representations and Bayesian Updating in Quantum Mechanics
我回顾的形式主义的经典扩展的量子力学介绍Beltrametti和Bugajski,并比较它的经典表示讨论,例如由布施,Hellwig和Stulpe和最近使用的福克斯在他的讨论量子力学的标准量子测量。我对待的问题,发现贝叶斯类似物的状态转换与测量的典型经典扩展以及在相关的“统一”的经典表示。在经典的推广中,这个类比非常好。
2004-03-07 quant-ph
"Einstein's Dream" - Quantum Mechanics as Theory of Classical Random Fields
这是一本正在进行的关于量子基础和量子力学不完整性的书的介绍性章节。量子力学被表示为经典场的统计力学。
2012-04-22 quant-ph
Quantum-classical correspondence in the vicinity of periodic orbits
混沌系统中的量子-经典对应是一个长期存在的问题。我们描述了一种方法来量化玻尔的对应原理和计算的量子数的大小,我们可以期望观察到的量子经典对应Floquet系统的周期轨道附近。我们的方法显示了经典周期轨道的稳定性如何影响量子动力学。我们通过分析量子踢顶(QKT)中的量子经典对应来演示我们的方法,该对应具有规则和混沌行为。我们使用我们的对应条件,以确定签名的经典分叉,即使在深量子制度。我们的方法可以用来解释混沌系统中量子-经典对应的破裂。
2018-05-22 quant-ph
Classical, quantum and total correlations
讨论了如何将二分量子态中的总关联一致地分离为量子部分和纯经典部分的问题。提出了一种经典相关性的测度,并探讨了它的性质。
2001-05-08 quant-ph
Classical model for bulk-ensemble NMR quantum computation
我们提出了一个体系综NMR量子计算的经典模型:NMR样品的量子态由经典陀螺方向上的概率分布描述,量子门由经典跃迁概率描述.所有的NMR量子计算实验进行到目前为止,三个量子比特可以在这个经典模型。在几个纠缠门之后,经典模型的测量信号呈指数下降,而量子描述没有相应的下降。我们认为,对于少量的量子比特,NMR量子计算的量子本质在于避免指数信号下降的能力。
1999-04-30 quant-ph
Consistent measurement of a quantum dynamical variable using classical apparatus
研究了量子-经典动力学[1]不一致的说法。我们指出,在文献[2]中已经有了一个可以用来描述量子测量过程的量子动力学和经典动力学的一致公式。利用这个公式计算了一个量子系统与经典系统相互作用的例子。
2004-02-18 quant-ph
Observed quantum dynamics: classical dynamics and lack of Zeno effect
我们研究了一个案例研究,其中经典进化出现时,观察量子进化。通过使用一个单模量子克尔演化中断的测量的双零差类(投影演化的场状态到类经典的相干态或量子压缩态),我们表明,无论测量是经典的或量子有没有量子芝诺效应和演化原来是经典的。
2020-09-22 quant-ph
An Introduction to Error-Correcting Codes: From Classical to Quantum
这份报告调查量子纠错码。正如Preskill所言,21世纪将是量子纠错的黄金时代。量子信道的行为与经典信道不同,因此研究人员在开发鲁棒的量子码时面临困难。幸运的是,经典的差错控制方法已经得到了很好的发展。如果我们能从经典编码理论中吸取许多教训,我们可以加快量子编码的发展。科学家们发现,量子纠错与经典纠错有许多相同的概念。量子编码方案和经典编码方案都为信息增加了冗余度以防止噪音。它们也具有类似的错误可检测性和可纠正性条件。
2006-02-18 quant-ph
Computational costs of data definition at the quantum - classical interface
模型无关的语义要求,用户规范和解释的数据之前和之后的量子计算的特点。经典的计算成本分配经典的数据值的量子寄存器和运行时的参数通过一个经典的量子应用程序编程接口。它表明,经典的数据定义的计算成本等于或超过经典的计算成本解决感兴趣的问题的所有应用程序的量子计算除了计算定义的整数和模拟的线性系统的线性边界条件。
2010-05-26 quant-ph
Classical and Quantum Problems for Quanputers
量子计算机被认为是可逆的,线性扩展的,动态系统(Quanputers)家族的一部分。对于经典的问题,一个操作的重新制定。本文提出了一种在量子计算机上求解经典问题和量子问题的通用算法。
2002-10-26 quant-ph
Quantum computing classical physics
在过去的十年中,已经发现量子算法优于已知的某些经典问题的最佳经典解决方案以及已知的某些量子系统的模拟的最佳经典方法。这表明它们也可以加速一些经典系统的模拟。我描述了这样做的一类离散量子算法--量子格子气自动机--并展示了如何在标准量子计算机上有效地实现它们。
2001-11-12 quant-ph
Some Effects of Classical Feedback on the Classical Capacity of a Memoryless Quantum Channel
经典反馈在这里被定义为发射机对接收机接收到的量子比特的量子态的了解。这种经典反馈使某些无记忆量子信道的容量加倍,而发射器和接收器之间没有预先存在的纠缠。容量的增加,这是在经典的无记忆信道上所没有的,因为我们可以通过将幺正算子应用于其中一个量子比特来将纠缠量子比特对转换为任何其他纠缠态。
2004-03-29 quant-ph
Classical mechanics is not h=0 limit of quantum mechanics
研究了由辛层析概率分布(层析图)描述的量子态集和经典态集。结果表明,集合有公共部分,但存在量子力学不允许的经典态的层析图,反之亦然,也存在经典力学不允许的量子态的层析图.阐明了经典和量子系统(缩放和旋转)相空间中参考系的不同变换的作用,确定了断层图像的可接受性以及量子不确定性关系的作用。在量子和经典系统相互作用的背景下,讨论了量子态和经典态的所有可允许的断层图的联合。分别比较了经典力学和量子力学中对应于经典态和量子态的断层图像的负概率与非正和非负密度算符的性质。
2004-07-23 quant-ph
Quantum versus classical entanglement: eliminating the issue of quantum nonlocality
分析了量子纠缠与经典纠缠的相互关系。后一种概念广泛用于光的某些量子特征的经典光学模拟。我们批评了“量子非定域性”是区分量子纠缠和经典纠缠实现的基本因素的普遍解释。相反,我们指出了突破性的格兰杰等人。实验符合检测是在1986年完成的,并发挥了至关重要的作用,在拒绝(半)经典场模型,有利于量子力学。经典纠缠源产生具有二阶相干系数$g^{(2)}(0) \geq 1.$的光束。经典纠缠的这一特征通过使用不同通道中信号的强度而不是计数光电探测器的点击来掩盖。强度和点击计数之间的相互作用不仅仅是一个技术问题。我们把这个问题提升到基础性的高度。
2019-10-18 quant-ph
The quantum-to-classical transition: Bohr's doctrine of classical concepts, emergent classicality, and decoherence
环境纠缠和由此产生的退相干过程在量子到经典的转变和量子力学中“经典性”的出现中起着至关重要的作用,这一点现在已被广泛接受。在这种程度上,退相干通常被理解为与哥本哈根解释的决裂,特别是与玻尔关于经典概念不可或缺的观点的决裂。本文分析了玻尔对量子-经典分界的理解与他的经典概念学说和基于退相干的涌现经典性方案之间的关系。通过借鉴霍华德的重建玻尔的学说的经典概念,并注意到迄今为止被忽视的分歧之间的海森堡和玻尔在20世纪30年代的位置的量子经典的“削减”,我们表明,玻尔的观点的量子经典划分可以物理合理的呼吁退相干。我们还讨论了海森堡著作中对环境在量子经典问题中的作用的早期预测。最后,我们区分四个不同的配方的学说的经典概念,努力提出一个更细致入微的评估玻尔的意见和退相干之间的关系,挑战过于简单的报表经常发现在文献中。
2008-04-10 quant-ph
Loading N-Dimensional Vector into Quantum Registers from Classical Memory with O(logN) Steps
向量是大多数算法输入数据的通用格式。设计幺正操作将向量的所有信息从经典存储器加载到量子CPU的量子寄存器中称为量子加载方案(QLS)。QLS将经典存储器和量子CPU组装成一台完整的计算机,这对进一步的量子计算将是重要的。本文提出了一种基于路径干扰的QLS算法,其时间复杂度为O(logN),而经典的装载算法的时间复杂度为O(N),这是经典计算机的效率瓶颈。
2007-06-04 quant-ph