¿Cómo, si tuviera que encontrar los factores de, digamos, un número de 256 dígitos, ingresaría los datos y cómo las respuestas correctas "caerán" de una computadora cuántica?
Aparte de términos como qubits, superposición y decoherencia relacionados con las computadoras cuánticas, no sé nada sobre la mecánica del proceso de E/S, pero realmente agradecería, si es posible, que alguien proporcione una imagen lo más simple posible de cómo la(s) respuesta(s) correcta(s) emerge(n) de la máquina.
Si desea codificar un conjunto específico de qubits, puede medir el giro (pasarlo a través de un campo magnético no homogéneo) de un sistema de giro 1/2 y luego, si obtiene el giro incorrecto, voltearlo (sintonice un fotón a una longitud de onda basado en una fuerza de campo magnético uniforme dada).
Si desea leer una salida, puede hacer lo mismo, medir el giro de cada qubit. Si su qubit no fuera el giro de una partícula de giro 1/2, tendría que hacerlo de otra manera. Pero no llamas qubit a algo a menos que tengas una forma de medirlo para obtener dos posibilidades diferentes.
Y hay otras formas de preparar un sistema, es posible que desee preparar el sistema para que se enrede, por ejemplo, o (y esto es diferente) se superponga para tener una probabilidad coherente de dar diferentes resultados para una medición. Por coherente, me refiero a ser capaz de obtener una interferencia extrema entre hacerlo y no hacerlo, no me refiero a lanzar una moneda y, a veces, hacer una y, a veces, hacer la otra. Y esto es diferente al entrelazamiento porque el entrelazamiento se trata del estado conjunto de dos qubits.
DE ACUERDO. Entonces, sí, puede tener algunos elementos de circuito para una computadora cuántica, pero el punto es qué elementos en qué orden, y eso lo da su algoritmo. Entonces, la selección del algoritmo es realmente donde sucede la magia.
Hay algunos algoritmos diseñados para hacer cosas en las que las computadoras cuánticas son mejores que las computadoras clásicas. La mayoría (¿todos?) Son prácticamente variantes del algoritmo de Shor.
En el nivel más alto, el punto del algoritmo de Shor es establecer un patrón en el que las respuestas incorrectas lo atraviesan y tienden a cancelarse, pero la respuesta deseada se refuerza a sí misma. Luego realiza una medición, que tiene algo de aleatoriedad, pero debido al refuerzo frente a la cancelación es mucho más probable que dé el resultado que es la respuesta que está buscando (lo que llamaríamos la respuesta correcta, la que fue diseñado para su algoritmo aspirar a).
Esto es bueno para un problema como la factorización de números (algo que el algoritmo de Shor puede hacer) porque es difícil encontrar factores (muchas opciones), mientras que es fácil verificar que tiene una buena respuesta (simplemente multiplíquelos con una computadora clásica si obtienes el número original, lo factorizaste, si no lo hiciste, inténtalo de nuevo).
Shor hizo su algoritmo para factorizar números. Entonces, convierte su problema en uno que podría resolverse si pudiera factorizar un número, o intenta ver si puede modificar el algoritmo Shor para hacer lo mismo, reforzar la respuesta que desea y hacer que otras respuestas se cancelen entre sí. afuera. Usted está tratando de obtenerlo para que las respuestas incorrectas, en cierto sentido, se contrarresten a sí mismas y a la influencia de los demás en la respuesta, de modo que la respuesta correcta pueda influir en el resultado final con más fuerza.
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Emilio Pisanty