Beyond Quantum Computation and Towards Quantum Field Computation
由于相对论性量子场论(QFT)包含了所有的非相对论性量子力学,我们期望量子场计算包含(非相对论性)量子计算。虽然我们还没有一个引力场的量子理论,离量子场计算机的实际实现还很远,但现在已经有了一些拼图(没有引力)。我们考虑了一个一般的量子场论计算模型,得到了相对论量子计算的一些结果。此外,有可能看到计算的主要模型之间的新联系,即连续体上的计算和整数上的计算(图灵计算)。因此,我们确定了一个基本问题,在QFT,即怀特曼的计算问题的域的全纯,我们称之为WHOLO。受相同的解析函数的启发,这是著名的CPT定理的QFT的中心,它是可能的,以获得计算复杂性结构的QFT和新的光在某些复杂性类这个问题WHOLO。
2003-04-19 quant-ph
KLM quantum computation as a measurement based computation
我们表明,Knill Laflamme Milburn方法的量子计算与线性光学门可以被解释为一个单向的,测量为基础的量子计算的类型介绍了Briegel和Rausendorf。我们还表明,n n维系统的永久状态是量子计算的普遍状态。
2006-10-04 quant-ph
Unifying Quantum Computation with Projective Measurements only and One-Way Quantum Computation
量子测量是量子计算的普遍方法。目前存在两种基于测量的量子计算模型:单向量子计算机是由Briegel和Raussendorf提出的,而通过投影测量的量子计算仅由Nielsen提出。第二个模型的最新发展是基于状态转移而不是隐形传态。从这一发展,一个有限的,但近似的量子普适家庭的观察,其中包括只有一个两个量子比特的观察,而其他的是一个量子比特的观察。在这篇文章中,提出了一个无限的,但精确的量子普适家庭的观察,也只包括一个两个量子比特的观察。本文的其余部分致力于比较这两种基于测量的量子计算模型,即单向量子计算和仅通过投影测量的量子计算。从这一比较,这是由希拉克和Verstraete发起的,更密切和更自然的联系出现在这两个模型之间。这些紧密的联系导致了基于测量的量子计算的统一观点。
2004-04-21 quant-ph
Requirement for quantum computation
我们将“适当的量子计算”与无法在经典计算机上有效模拟的计算过程联系起来。对于光量子计算,我们建立了“不去”定理类的量子光学实验,不能产生适当的量子计算,我们确定的要求,光学适当的量子计算,对应于违反假设的基础不去定理。
2003-10-24 quant-ph
Quantum Computational Complexity
本文综述了量子计算复杂性,重点关注三个基本概念:多项式时间量子计算,量子证明的有效验证和量子交互式证明系统。基于这些概念,如BQP,QMA和QIP的量子复杂性类的性质。量子复杂性的其他主题,包括量子咨询,空间有界量子计算,和有界深度的量子线路,也进行了讨论。
2008-04-21 quant-ph
Probabilistically Cloning and Quantum Computation
我们讨论了量子克隆的有用性,并提出了克隆提供了一个优势,不能匹配的任何方法,不诉诸it.In这些量子计算任务的例子,我们需要分发量子信息包含在状态,我们有一些部分信息。为了实现量子计算,我们使用状态相关的概率量子克隆过程在量子计算的中间分发量子信息。
2004-06-15 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
Authorized quantum computation
我们提出了授权的量子计算,其中只有具有不可克隆的量子授权密钥的用户才能执行由认证程序员创建的酉操作。我们的授权量子计算的安全性是基于从混淆的量子门序列伪造密钥的量子计算复杂性问题。在存在\textit{sufficiently-random gate shuffling algorithm}的假设下,通过将该问题归结为NQP完全问题,即精确的非恒等检验问题,证明了该问题属于NQP(Non-deterministic Quantum Polynomial)-hard类.因此,我们授权的量子计算可以在计算上安全地抵御使用量子计算机的攻击。
2009-03-12 quant-ph
Arbitrable Blind Quantum Computation
盲量子计算是一个两方协议,其中服务器Bob拥有丰富的量子计算资源并提供量子计算服务,而客户端Alice希望将她的量子计算委托给Bob而不透露她的量子算法和她的输入(分别为,从)算法输出。由于Bob可能逃学并假装执行某些计算,Alice想要验证Bob的计算。可验证的盲量子计算使爱丽丝能够检查鲍勃是否作弊。如果鲍勃作弊并声称自己是无辜的,爱丽丝可以反驳鲍勃作弊的否认,但她不能说服任何其他人鲍勃作弊。本文将仲裁者作为第三方加入到盲量子计算中来解决上述问题,给出了一个可仲裁的盲量子计算方案。
2017-09-29 quant-ph
Low-temperature environments for quantum computation and quantum simulation
本文综述了现有量子计算和量子模拟实验方法对低温条件的要求。
2020-10-29 quant-ph
On quantum illumination, quantum reading, and the capacity of quantum computation
在这篇简短的笔记中,我澄清了量子信道歧视的三种不同协议之间的关键差异,在最近的文献中出现了一些混乱。
2018-12-20 quant-ph
Universal quantum computation on the power of quantum non-demolition measurements
本文研究了光量子计算的线性和非线性模型,并讨论了它们的可扩展性和效率。我们展示了如何有显着不同的标度特性,在单光子计算时,弱交叉克尔非线性允许补充通常的线性光学集。特别是,我们展示了量子非破坏测量是如何成为通用量子计算的有效资源的。
2006-03-13 quant-ph
Pulse controlled noise suppressed quantum computation
为了使任意精确的量子计算成为可能,量子计算机的实际实现将需要抑制量子存储器和门操作中的噪声,使其低于阈值。提出了一种基于量子计算机模型的量子计算噪声抑制方案,该方案不需要占用严格的量子计算资源。
1998-07-26 quant-ph
Fault-Tolerant Postselected Quantum Computation: Threshold Analysis
对[Knill,Fault-Tolerant Postselected Quantum Computation:Schemes,http://arxiv.org/abs/quant-ph/0402171]中给出的容错后选择量子计算方案进行了分析,以确定其容错性.该分析是基于计算机辅助化学分析。这表明,如果经典和量子通信延迟可以忽略不计,那么基于量子比特的可扩展量子计算是可能的,每个基本量子门的误差超过1%。
2004-04-19 quant-ph
Adiabatic Quantum Computation is Equivalent to Standard Quantum Computation
绝热量子计算最近引起了物理和计算机科学界的关注,但其计算能力是未知的。我们描述了一个有效的绝热模拟任何给定的量子算法,这意味着绝热计算模型和传统的量子计算模型是多项式等价的。我们的结果可以扩展到物理上的现实设置的粒子排列在一个二维网格与最近邻相互作用。模型之间的等价性为解决量子计算中的核心问题提供了一个新的有利位置,即设计新的量子算法和构建容错量子计算机。特别是,通过将量子算法领域的主要开放问题翻译为稀疏矩阵的谱隙语言,结果使这些问题能够被更广泛的科学受众所理解,熟悉数学物理,扩展理论和快速混合马尔可夫链。
2005-03-26 quant-ph
A quantum cellular automaton for universal quantum computation
我描述了一个量子元胞自动机能够执行通用量子计算。自动机有一个基本的转换函数,作用于$2\times 2$量子位的Margolus单元,"量子输入“和程序都被编码在系统的初始状态中。
2004-12-06 quant-ph
Quantum dissonance provide power to deterministic quantum computation with single qubit
混合态量子计算可以执行某些任务,这些任务被认为是经典计算机上难以有效处理的。对于一个特定的混合态量子计算模型,即{ \it单量子比特确定性量子计算}(DQC 1),最近的研究表明量子关联而不是纠缠可能是DQC 1模型的主要原因.然而,严格地说,纠缠在这种计算模型中的作用并不完全清楚。我们提供了确凿的证据,有情况下,量子纠缠是不存在于这个模型的任何部分,尽管如此,我们有优势的经典计算。这确立了这样一个事实,即存在于完全可分离状态中的量子不和谐(量子相关性)为DQC 1模型提供了动力。
2013-12-05 quant-ph
Quantum computation in the neuronal microtubules: quantum gates, ordered water and superradiance
这篇论文被作者撤回,因为发现了严重的错误。
2004-04-16 quant-ph
Universal quantum computation using only projective measurement, quantum memory, and preparation of the 0 state
什么资源是量子计算的通用资源?在标准模型中,量子计算机由一系列酉门组成,这些酉门相干地作用于构成计算机的量子比特。这篇论文表明,一个非常不同的模型,只涉及投影测量,量子存储器,以及准备的能力,|0>态对于量子计算也是普适的。特别是,计算中不涉及相干么正动力学。
2001-08-06 quant-ph
Quantum-Statistical Computation
自旋为1的系统,例如自旋为1/2的费米子(如正氢核)的三重态对,是量子计算中有用的三端元素,并且当通过量子位相等关系互连时,对于量子计算是通用的。这是量子统计计算的一个例子:问题的某些逻辑关系在量子统计中得到了完全相同的满足,这不需要时间。我们证明了量子统计的地面模式计算是远远快于纯地面模式计算时,地面模式达到退火。
2002-01-30 quant-ph
Quantum Computation by Quantum Operations on Mixed States
量子计算的模型通常处理纯态上的幺正门。在本文中,我们推广了通常的模型。我们考虑一个量子计算模型,其中状态是密度矩阵的算子,门是量子运算,不一定是幺正的。将n个二能级量子系统的混合态(密度矩阵的算符)看作是$4^{n}$维算符希尔伯特空间的元素。将n量子比特系统的酉量子门和非酉量子操作看作作用于混合态的广义量子门。本文通过对混合态的量子操作研究了量子计算的普适性。
2002-01-09 quant-ph
Efficient quantum computation with probabilistic quantum gates
结合量子中继器和团簇态方法,我们证明了即使所有的纠缠量子门只以任意小的概率$p$成功,也可以构造有效的量子计算.所需的计算开销利用$1/p$和$n$两者有效地缩放,其中$n$是计算中的量子位的数量。这种方法提供了一种有效的方式来对抗一类量子计算实现方案中的噪声,其中主导噪声导致概率性信号错误,错误概率$1-p$远远超过任何阈值要求。
2005-02-18 quant-ph
Continuous-variable blind quantum computation
盲量子计算是一种安全的委托量子计算协议,其中不具有足够的量子技术的Alice将她的计算委托给具有完全成熟的量子计算机的Bob,使得Bob无法了解Alice的输入、输出和算法。盲量子计算协议已经被提出用于几种基于量子比特测量的计算模型,例如图状态模型、Affleck-Kennedy-Lieb-Tasaki模型和Raussendorf-Harrington-Goyal拓扑模型。在这里,我们考虑基于连续变量测量模型的盲量子计算。我们证明了在无限压缩情形下,盲量子计算是可能的。我们还表明,有限压缩不会导致额外的问题,除了一个固有的连续变量测量为基础的量子计算的盲设置。
2012-12-05 quant-ph
Blind topological measurement-based quantum computation
盲量子计算是一种新的安全量子计算协议,它使没有足够量子技术的爱丽丝能够将她的量子计算委托给拥有完全成熟的量子计算机的鲍勃,这样鲍勃就无法了解爱丽丝的输入,输出和算法。最近的一个原理验证实验证明了光学系统中的盲量子计算,这对盲量子计算在现实噪声条件下的可扩展性提出了新的挑战。在这里,我们表明,容错盲量子计算是可能的拓扑保护的方式使用Raussendorf-Harrington-Goyal计划。该方案的误差阈值为0.0043,与非盲拓扑量子计算的误差阈值(0.0075)相当。由于在一些实验系统中已经实现了0.001量级的每门误差,因此我们的结果意味着安全的云量子计算是可以实现的。
2012-09-06 quant-ph
Parallel Quantum Computation, the Library of Babel and Quantum Measurement as the Efficient Librarian
并行量子计算和量子测量在量子加速中所起的互补作用通过与J.L.博尔赫斯
2000-03-01 quant-ph
Self-protected adiabatic quantum computation
最近的实验表明量子系统中存在集体退相干。我们研究了在无退相干子空间中进行量子计算的可能性,该子空间对这类退相干过程具有鲁棒性。这种被动保护协议对于诸如量子退火器的连续量子计算可以是特别有利的。作为一个例子,我们建议使用退相干保护绝热量子计算的Grover搜索问题。我们的建议只包含两体相互作用,使其在近期量子设备中可行。
2022-03-18 quant-ph
Counterfactual universal quantum computation
通用量子计算通常与两能级量子子系统之间的相互作用有关,因为这种相互作用通常被视为实现通用量子计算的必要条件。在这项工作中,我们表明,与这种直觉相反,通用的量子计算可以在初始独立的两能级量子子系统之间没有相互作用的情况下实现。我们称之为反事实通用量子计算。作为特例,我们展示了如何实现量子态的反事实通信、反事实量子交换和反事实量子擦除码。为了便于实际实现,我们分析了反事实通用量子计算与现实的设备,包括有限的执行时间,光子损失和原子丢失的影响。除了说明量子物理学的神秘和违反直觉的性质的理论兴趣之外,我们的工作对古代艺术的彩色成像也有实际应用,因为光是禁止照射的。
2020-11-14 quant-ph
Reply to ``Comment on ``Some implications of the quantum nature of laser fields for quantum computations'' ''
我们指出Itano评论中的几个肤浅之处(quant-ph/0211165)。
2003-01-16 quant-ph
Quantum computation by teleportation and symmetry
本文对量子物质的对称性和拓扑相背景下的基于测量的量子计算作了初步的综述。分析了通过隐形传态或对称性实现普适量子计算的基本机制,重点讨论了在各种对称性存在下与张量网络态的关系。展望量子物质的对称性和相位在基于测量的量子计算和容错中的作用。
2018-08-18 quant-ph
Efficient One-way Quantum Computations for Quantum Error Correction
我们展示了如何显式地构造一个$O(nd)$大小和恒定量子深度的电路,该电路用$d$生成器编码任何给定的$n$ -量子比特稳定码。我们的构造是使用稳定子码的图形描述和单向量子计算模型导出的。我们的结果表明,如何使用团簇态作为可扩展的资源,许多多量子比特纠缠态,以及如何使用单向量子计算模型,以改善量子算法的设计。
2008-08-18 quant-ph
Quantum information and computation
这篇文章涉及量子信息和量子计算的理论发展,包括经典信息和一些相关的量子力学的概述。讨论涵盖量子通信,量子密码学和量子计算的主题,并考虑是否在量子信息方面的观点揭示了新的光的概念问题的量子力学的结论。
2006-02-17 quant-ph
Cryptography, Quantum Computation and Trapped Ions
讨论了量子计算在密码学中的意义。在对量子计算硬件的要求进行简要调查之后,介绍了洛斯阿拉莫斯的离子阱量子计算项目的概况。量子计算与囚禁离子的物理限制进行了分析和评估的计算潜力的技术。
1997-12-23 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
Oblivious Quantum Computation and Delegated Multiparty Quantum Computation
提出不经意量子计算概念,利用量子隐形传态设计双服务器协议,指数级改进通信复杂度,并扩展至委托多方量子计算场景。
2023-05-11 cs.CR quant-ph
Quantum Computation via Paraconsistent Computation
我们提出了一个原始模型的次协调图灵机(PTM),一个推广的经典图灵机模型的计算使用次协调逻辑。接着,我们详细描述了量子计算的标准模型:量子图灵机和量子线路,并修正了量子算法以解决所谓的Deutsch问题和Deutsch-Jozsa问题。然后,我们展示了潜在的PTM模型的计算模拟所提出的量子算法通过次协调算法。通过这种方式,我们证明了PTM可以在比任何经典的确定性图灵机更短的时间内解决一些问题。最后,我们指出,这是不可能的模拟所有的特性(特别是纠缠态)的量子计算的特定模型的PTM在这里提出,因此,我们打开了可能性,构建一个新的模型的PTM是可行的,它是可行的模拟这样的状态。
2006-07-14 quant-ph
Photonic Quantum Computation with Waveguide-Linked Optical Cavities and Quantum Dots
提出了一种新的固态光子量子计算方案,将光腔中的光子作为量子比特来计算。量子门可以通过波导将腔与量子点耦合来实现。所提出的方案允许可编程和确定性的门操作和系统可以扩展到许多量子比特。
2011-01-18 quant-ph
Correlations for computation and computation for correlations
量子关联是量子物理学基础的核心,也是量子技术的基础。在这里,我们的目标是连接量子相关性和计算:使用量子相关性作为计算的资源-反之亦然,使用计算来测试量子相关性。我们推导了Bell型不等式,该不等式检验了量子态计算布尔函数的能力,并利用四光子Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态进行了实验研究.此外,我们展示了如何生成的状态可以用来专门计算布尔函数-这可以用来测试和验证底层的量子态的非经典性。这里显示的量子相关性和可计算性之间的联系在量子技术中有应用,并且对于通过测量分布式多体量子态来执行的网络计算很重要。
2020-05-04 quant-ph
Applying Quantum Error-correcting Codes for Fault-tolerant Blind Quantum Cloud Computation
盲量子计算(BQC)是一种委托计算协议,允许客户端利用远程量子服务器来实现所需的量子计算,同时保持其输入,输出和算法的私密性。然而,量子计算过程中的量子比特错误是需要解决的重要问题。在本文中,我们提出了一个容错的盲量子计算协议与量子纠错码,以避免在计算过程中的量子比特错误的积累和传播。我们进一步提出在协议中应用级联码来提高纠错性能。更重要的是,我们量化的光子脉冲的资源消耗,我们的最佳水平级联码。大量的仿真结果表明,我们的方案不仅可以提高制备效率,而且还减少了量子资源的消耗,这表明了一个显着的改善,实现容错BQC。
2023-03-06 quant-ph
Information-theoretic temporal Bell inequality and quantum computation
提出了一个信息论时间贝尔不等式,用以对比经典计算和量子计算.任何经典算法都满足这个不等式,而量子算法都可能违反这个不等式,因此,不等式的违反是计算的量子性的直接结果。此外,这种方法提出了量子计算中时间非定域性的概念。
2006-05-11 quant-ph
Resource-compact time-optimal quantum computation
本文提出资源紧凑型量子电路,将无需概率性 S 门校正的容错 T 门资源需求降低超过 60%,并给出最小化资源利用的时间最优量子计算电路及高效编译基础。
2024-04-30 quant-ph
Universal quantum computation and quantum error correction using discrete holonomies
完整量子计算利用量子态的非平凡、矩阵值几何相位(完整性)来执行容错计算。从哈密顿量跟踪通过参数空间的连续路径的系统中产生的完整性已经得到了很好的研究。另一方面,状态在状态空间中从一点跳到另一点的离散完整性,以前几乎没有研究。利用自旋算符的一系列不完全投影测量,我们建立了一个普适量子计算的显式方法。我们表明,量子纠错码自然集成在我们的计划,提供了一个模型,基于测量的量子计算,结合被动的完整量子计算和主动纠错技术的错误恢复。在密集测量的限制,我们恢复已知的连续路径完整性。
2022-02-07 quant-ph
Faster quantum computation with permutations and resonant couplings
最近,人们对设计量子计算方案的兴趣越来越大,这些方案对错误具有鲁棒性。虽然相当多的研究已经致力于开发量子纠错方案,但很少关注优化执行量子计算所需的速度和开发作用于无退相干子空间的计算模型。加快量子计算的速度很重要,因为可能会产生更少的错误。将量子信息编码在无消相干的子空间中也很重要,因为错误将被固有地抑制。在本文中,我们考虑量子计算中的消相干自由子空间,并优化其速度。为了实现这一点,我们通过简单地置换底层量子位来执行某些单量子位量子计算。结合交换相互作用或伊辛相互作用和其他共振耦合,我们提出了一种新的量子计算方案,可能会提高量子计算的速度。
2019-07-08 quant-ph
Quantum Computation with hot and cold ions:An assessment of proposed schemes
我们提出了一个简短的批判性审查的建议与囚禁离子的量子计算,特别强调量子计算的可能性,而不需要冷却到量子基态的离子的集体振荡模式。
2000-03-27 quant-ph
Ancilla-Driven Universal Blind Quantum Computation
盲量子计算是一种新的量子安全协议,它使没有足够量子技术的爱丽丝能够在不泄露自己的输入、输出和算法的情况下,将自己的计算委托给具有完全量子能力的鲍勃。到目前为止,盲量子计算只考虑了电路模型和基于测量的模型。在这里,我们考虑的可能性和限制的辅助驱动模型,这是一个混合的电路和测量为基础的模型的盲量子计算。
2013-04-02 quant-ph
Quantum Computation: A Computer Science Perspective
量子计算理论是从计算机科学的角度以一种自包含的方式提出的。经典计算和量子力学的基础进行了审查。详细介绍了量子计算的电路模型。在整个过程中,强调了计算的物理和抽象方面以及它们之间的相互作用。本报告是瑞典哥德堡大学计算机科学与工程系的硕士论文。该文本是一项更大工作的一部分,该工作计划包括有关量子算法、量子图灵机模型和量子计算的抽象方法的章节。
2005-11-30 quant-ph
Quantum computation with scattering matrices
讨论了一维正散射和逆散射问题在量子计算中的通用量子门设计中的可能应用。描述了产生某些通用门的电势。
2006-04-01 quant-ph
Entanglement and Adiabatic Quantum Computation
绝热量子计算提供了一种使用含时哈密顿量的量子计算的替代方法。研究了绝热量子搜索算法中纠缠的时间演化,讨论了纠缠作为一种资源的相关性。
2006-04-16 quant-ph
Equivalence of Single-server and Multiple-servers Blind Quantum Computation Protocols
由于量子计算机价格昂贵,因此可以设想,想要使用它们的个人可以通过将计算委托给拥有量子计算机的人来实现。当量子计算机用户将计算委托给量子服务器时,他们希望对服务器隐藏有关其计算的信息。在对服务器隐藏关于计算的信息的同时委托计算的协议被称为{ \sl盲量子计算协议}。单服务器的盲量子计算协议的先前研究要求用户具有量子能力。先前对多服务器盲量子计算协议的研究要求用户仅具有经典能力,但对服务器到服务器的通信施加了限制。没有已知的具有经典用户的单服务器盲量子计算协议和允许服务器彼此自由通信的多服务器盲量子计算协议。我们证明了这些协议的存在性是等价的。
2022-05-28 quant-ph
Reversible universal quantum computation within translation invariant systems
我们展示了如何进行可逆的普适量子计算上的一个constellationally不变的纯态,只使用全局操作的基础上下一个邻居的相互作用。我们不需要在计算过程中的任何时候都不破坏状态的平移对称性。由于该方案满足量子元胞自动机的定域性条件,我们提出了一个可逆的量子元胞自动机,能够进行通用的量子计算。
2005-02-23 quant-ph
Geometrical perspective on quantum states and quantum computation
我们将量子计算解释为一个通过Connes的非对易几何重新表述有限量子系统的几何演化过程。在这个公式中,量子态被表示为非对易连接,而连接上的规范变换扮演着幺正量子操作的角色。在此基础上,提出了一种与量子线路模型等价的量子计算几何模型。这一结果展示了实现量子计算的几何方法,并因此提供了构建量子计算机的替代方案。
2013-11-20 quant-ph
Cartoon Computation: Quantum-like computing without quantum mechanics
我们提出了一个基于几何结构的计算框架。虽然没有涉及到量子力学,但这些算法执行的任务类似于量子计算。张量积和纠缠态是不需要的--它们被基本形状的集合所取代。为了测试形式主义,我们用几何术语解决了Deutsch-Jozsa问题,这是历史上第一个证明量子计算潜在力量的例子。该算法的每一步都有一个明确的几何解释,并允许卡通表示。
2007-02-18 quant-ph
Introduction to Quantum Computation
这是一篇介绍量子计算基本原理的综述。介绍了各种重要的量子逻辑门和基于它们的算法。简要讨论了量子隐形传态和退相干。一些问题,没有解决方案,包括。
2003-12-16 quant-ph
Quantum computation with abelian anyons
一个通用的量子计算机可以用阿贝尔任意子来构造。两个量子位量子逻辑门,如受控非操作,使用拓扑效应执行。单任意子操作,如在晶格上从一个点跳到另一个点,就足以完成所有的量子逻辑操作。使用阿贝尔任意子的量子计算共享使用非阿贝尔任意子的量子计算的一些但不是全部的鲁棒性。
2000-04-09 quant-ph
Fault-tolerant quantum computation
最近,人们意识到,利用量子力学的性质可能会大大加快某些计算。对量子计算的兴趣一直在增长。实现量子计算的主要困难之一是退相干往往会破坏量子计算机中叠加态中的信息,从而使长时间的计算变得不可能。另一个困难是,在整个计算过程中,量子态转换的不准确性会累积,从而使长时间计算的输出不可靠。先前已知具有t个门的量子线路可以容忍每个门O(1/t)量的不准确性和退相干。我们展示了,对于任何量子计算与t门,如何建立一个多项式大小的量子线路,可以容忍O(1/(log t)^c)量的不准确性和退相干每门,为一些常数c。我们通过展示如何使用量子纠错码进行计算来做到这一点。这些代码以前已知在存储和传输量子数据时提供抗错误性。
1997-03-05 quant-ph