新理论提示开发量子算法的更有效方法
新理论提示开发量子算法的新理更有效方法
盛馥紫导读在2019年,谷歌声称它是论提第一个展示量子计算机来执行超越当今最强大的超级计算机能力的计算。普渡大学的示开算法科学家们说,但是发量方法大多数时候,创造在2019年,有效谷歌声称它是新理第一个展示量子计算机来执行超越当今最强大的超级计算机能力的计算。
普渡大学的论提科学家们说,但是示开算法大多数时候,创造一种可以击败传统计算机的发量方法量子算法是一个偶然的过程。为了给该过程带来更多指导并减少其随意性,有效这些科学家开发了一种新理论,新理该理论可能最终导致对量子算法进行更系统的论提设计。
发表在《高级量子技术》杂志上的示开算法一篇论文中描述的新理论是确定可以用可接受数量的量子门来创建和处理哪些量子态以胜过经典算法的首次已知尝试。
物理学家将这种具有正确门数以控制每个状态的发量方法门称为“复杂性”。由于量子算法的有效复杂性与算法中涉及的量子态的复杂性密切相关,因此该理论可以通过表征哪些量子态满足该复杂性标准,从而为寻找量子算法打下基础。
算法是执行计算的一系列步骤。该算法通常在电路上实现。
在经典计算机中,电路具有将位切换到0或1状态的门。相反,量子计算机依赖于称为“量子位”的计算单元,该计算单元可以同时叠加存储0和1状态,从而可以处理更多信息。
使量子计算机比经典计算机快的是更简单的信息处理,其特征在于与经典电路相比,量子电路中量子门的数量大大减少。
在经典计算机中,电路中门的数量相对于所关注问题的大小呈指数增长。这个指数模型增长得如此之快,以至于即使是中等大小的关注问题,它在物理上也无法处理。
“例如,即使一个小的蛋白质分子也可能包含数百个电子。如果每个电子只能采取两种形式,则要模拟300个电子,将需要2300个经典状态,这比宇宙中所有原子的数量还多。”普渡大学化学系教授,普渡量子科学与工程学院成员Saber Kais说。
对于量子计算机,有一种方法可以使量子门按问题的大小(如上一个示例中的电子数)“多项式地”按比例放大,而不仅仅是像经典计算机那样按指数比例放大。“多项式”意味着处理相同数量的信息所需的步骤(门)将大大减少,从而使量子算法优于经典算法。
到目前为止,研究人员还没有好的方法来确定哪些量子态可以满足多项式复杂性的条件。
“有一个寻找状态和顺序非常大的搜索空间门匹配,在复杂创建能够执行计算比经典算法快的一个有用的量子算法,”凯斯,他的研究小组正在开发的量子算法和量子说机器学习方法。
普渡大学的博士后研究员Kais和Zixuan Hu使用新理论来识别一大批具有多项式复杂性的量子态。他们还表明,这些状态可能共享一个系数特征,可以在设计量子算法时更好地识别它们。
胡说:“考虑到任何量子态,我们现在能够设计一种有效的系数采样程序来确定它是否属于该类。”
相关文章
- 作者:王勇 来源:中国新闻网 发布时间:2015/10/25 9:30:052024-06-01
不是大巨蛋!全台巨蛋房市PK 高雄賣最多、這縣市漲幅直逼六成
台北大巨蛋終於正式啟用,讓周邊房市跟著受矚目,有房仲業者盤點全台可容納萬人以上大型活動場館,發現高雄巨蛋交易最熱絡,到10月為止已有541件交易,平均每天成交1.8件,其中漲勢最驚人的是桃園市國立體大2024-06-01天下財經週報:台灣經濟成長開紅盤,可望全球一枝獨秀|天下雜誌
主計處即將公布台灣第三季GDP與經濟成長統計,受惠疫情趨緩、消費回溫與出口強勁,台灣今年可望成為全世界極少數還可以維持經濟正成長的國家。「禁止開放日本福島五縣食品」公投通過屆滿兩年,是否提修正案,提升2024-06-01- 印尼1家中資鎳加工廠發生爆炸,造成至少13人死亡,包括5名中國籍工人。疑工人操作不慎 鎳加工廠爆炸火球竄天事發在24日清晨印尼中蘇拉威西省一坐工業區內,工人在維修熔爐時疑似操作不慎而引發爆炸,工廠瞬間2024-06-01
- 中国消费者报杭州讯记者郑铁峰)7月20日,根据市场监管总局、浙江省市场监管局统一部署,宁波各地市场监管部门立即组织对辖区内“必胜客”门店开展突击检查。截至7月22日,共检查相关门店43家,发现问题4家2024-06-01
- 據央視新聞報道,當地時間11月27日,聯合國近東巴勒斯坦難民救濟和工程處在接受天空新聞台阿語頻道採訪時表示,目前加沙地帶的民眾面臨着饑荒的風險。另一方面,進入加沙地帶的燃料數量依舊不足,醫療機構無法正2024-06-01
最新评论