वास्तविकता में क्वांटम द्वार कैसे लागू किए जाते हैं?

क्वांटम द्वार काले बक्से की तरह प्रतीत होते हैं। यद्यपि हम जानते हैं कि वे किस तरह का ऑपरेशन करेंगे, हम नहीं जानते कि क्या वास्तव में वास्तविकता में लागू करना संभव है (या, क्या हम करते हैं?)। शास्त्रीय कंप्यूटर में, हम AND, NOT, OR, XOR, NAND, NOR इत्यादि का उपयोग करते हैं, जिन्हें ज्यादातर डायोड और ट्रांजिस्टर जैसे सेमीकंडक्टर उपकरणों का उपयोग करके लागू किया जाता है। क्या क्वांटम फाटकों के समान प्रायोगिक कार्यान्वयन हैं? क्या क्वांटम कंप्यूटिंग में कोई "यूनिवर्सल गेट" है (जैसे NAND गेट यूनिवर्सल कंप्यूटिंग में यूनिवर्सल है)?

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— संचेतन दत्ता
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कोई भी क्वांटम गेट की नकल कर सकता है या कम से कम पर्याप्त रूप से CNOT, H, X, Z और रोटेशन गेटों का उपयोग करके पास हो सकता है । ऐसा इसलिए है क्योंकि वे क्वांटम गेट्स (संदर्भ: एम। नीलसन और आई। चुआंग, क्वांटम कम्प्यूटेशन और क्वांटम सूचना, कैम्ब्रिज यूनिवर्सिटी प्रेस, 2016, पृष्ठ 189 ) का एक सार्वभौमिक सेट बनाते हैं । यहां सावधान रहें। स्पष्ट रूप से, हम अनंत परिशुद्धता के साथ किसी भी मनमानी क्वांटम गेट को लागू नहीं कर सकते । इसके बजाय, दिए गए , हम लागू करते हैं , जो लिए -close है (देखें: क्वांटम मैकेनिक्स और क्वांटम कम्प्यूटेशन MOOC , UCX द्वारा UC Berkely द्वारा प्रस्तुत किया गया है) $\pi/8$ $U$ $\epsilon>0$ $U_{\epsilon}$ $\epsilon$ $U$ )। क्वांटम गेट्स की यह अपूर्णता एक मुख्य कारण है जिसकी हमें त्रुटि सुधार कोड की आवश्यकता है ।

उन बुनियादी फाटकों को लागू करने का प्रयास किया गया है। मैं इन प्रयासों से संबंधित हाल के कुछ शोध कार्यों को जोड़ रहा हूं:

जैसा कि विकिपीडिया में उल्लेख है, सार्वभौमिक क्वांटम फाटकों के एक और सेट में आइसिंग गेट और चरण-शिफ्ट गेट शामिल हैं। ये कुछ फंसे हुए आयन क्वांटम कंप्यूटरों में मूल रूप से उपलब्ध फाटकों के सेट हैं ( परमाणु क्वांट के साथ एक छोटे प्रोग्राम योग्य क्वांटम कंप्यूटर का प्रदर्शन )।

— संचेतन दत्ता
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