क्या टोपिकल क्वांटम कंप्यूटर ध्वनि के खिलाफ गिल कलाई का तर्क है?


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यूट्यूब पर रिकॉर्ड किए गए एक व्याख्यान में, गिल कैलाई ने 'कटौती' प्रस्तुत की कि क्यों टोपोलॉजिकल क्वांटम कंप्यूटर काम नहीं करेंगे। दिलचस्प बात यह है कि उनका दावा है कि यह सामान्य रूप से दोष सहिष्णु कंप्यूटिंग के खिलाफ तर्क से अधिक मजबूत तर्क है।

अगर मैं उनके तर्क को सही ढंग से समझता हूं, तो वे कहते हैं कि

  1. क्वांटम त्रुटि सुधार के बिना एक (काल्पनिक) क्वांटम कंप्यूटर किसी टॉपोलॉजिकल क्वांटम कंप्यूटर में क्वेट का प्रतिनिधित्व करने वाले किसी भी सिस्टम को अनुकरण कर सकता है।

  2. इसलिए, किसी भी क्वांटम कंप्यूटर के आधार पर किसी भी क्वांटम कंप्यूटर में क्वांटम त्रुटि सुधार के बिना कम से कम शोर होना चाहिए। जैसा कि हम जानते हैं कि हमारा शोर क्वांटम कंप्यूटर सार्वभौमिक क्वांटम गणना के लिए अपर्याप्त है, किसी पर आधारित सामयिक क्वांटम कंप्यूटर सार्वभौमिक क्वांटम गणना प्रदान नहीं कर सकते हैं।

मुझे लगता है कि चरण 2 ध्वनि है, लेकिन मुझे चरण 1 पर कुछ संदेह हैं और इसका मतलब 2 क्यों है। विशेष रूप से:

  • त्रुटि सुधार के बिना क्वांटम कंप्यूटर किसी के सिस्टम को अनुकरण क्यों कर सकता है?
  • यदि यह किसी के सिस्टम की नकल कर सकता है, तो क्या यह संभव है कि यह केवल कम संभावना के साथ ऐसा कर सकता है और इसलिए टॉपोलॉजिकल क्वांटम कंप्यूटर को किसी भी सिस्टम की गलती के समान सहनशीलता के साथ अनुकरण नहीं कर सकता है?

जवाबों:


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एक टोपोलॉजिकल क्वांटम कंप्यूटर को एक विदेशी चरण के मामले का उपयोग करके बनाया जा सकता है जिसमें किसी को भी स्थानीयकृत प्रभाव (जैसे कि क्यूसिपर्टिकल्स या दोष) के रूप में उत्पन्न होता है। इस मामले में, त्रुटियों में आमतौर पर ऊर्जा खर्च होती है, और इसलिए संभावना छोटे तापमान के लिए दबा दी जाती है (हालांकि यह कभी शून्य नहीं होगी)।

एक टोपोलॉजिकल क्वांटम कंप्यूटर भी बनाया जा सकता है (या एक भी कह सकते हैं सिम्युलेटेड ) एक मानक गेट मॉडल क्वांटम कंप्यूटर, जैसे कि क्वैब पर आधारित है।

किसी भी मामले में, हम किसी भी सिस्टम की इंजीनियर के लिए एक शोर माध्यम का उपयोग कर रहे हैं। और इसलिए हम किसी के शोर की व्यवस्था करेंगे। शोर के प्रभाव से हमारे किसी भी व्यक्ति को इधर-उधर भटकना पड़ेगा, साथ ही अतिरिक्त किसी की जोड़ी बनाने का कारण होगा, आदि। यदि इन प्रभावों का हिसाब नहीं दिया जाता है, तो यह किसी भी टोपोलॉजिकल क्वांटम गणना में त्रुटियों का कारण होगा जो हम करने का इरादा रखते हैं। इसलिए इस अर्थ में, उसके तर्क सही हैं।

इसलिए, ध्यान देने योग्य महत्वपूर्ण बात यह है कि त्रुटियों के लिए हमें असफल नहीं होना चाहिए। हमें सिस्टम को देखना चाहिए, जहां भी किसी के पास है, उसका ट्रैक रखें, यह पहचानने की कोशिश करें कि हम किन चीजों का उपयोग कर रहे हैं, और यह पहचानें कि जो गलती हुई है उसे दूर कैसे करें। इसका अर्थ है कि हमें टोपोलॉजिकल क्वांटम कंप्यूटर के भीतर त्रुटि सुधार करना चाहिए।

टीक्यूसी का वादा मुख्य रूप से है कि इंजीनियर टोपोलॉजिकल चरणों के तरीके होने चाहिए जिनमें कम शोर होगा। इसलिए उन्हें कम त्रुटि सुधार की आवश्यकता होनी चाहिए । लेकिन उन्हें निश्चित रूप से कुछ की आवश्यकता होगी।

एक गेट मॉडल क्वांटम कंप्यूटर के लिए एक टोपोलॉजिकल क्वांटम कंप्यूटर का अनुकरण करते हुए, लाभ यह है कि टोपोलॉजिकल त्रुटि सुधार काफी सीधा है और उच्च थ्रेसहोल्ड है। सतह कोड इसके उदाहरण हैं। लेकिन हम आम तौर पर इस बारे में नहीं सोचते हैं कि एक गेट मॉडल क्यूसी एक सामयिक क्यूसी का अनुकरण करता है। हम इसे केवल क्वांटम त्रुटि सुधार कोड का एक अच्छा उदाहरण मानते हैं।


तो, आपका मतलब है कि सभी टोपोलॉजिकल क्वांटम कंप्यूटर नहीं हैं (विशेष रूप से, "इंजन टोपोलॉजिकल चरणों के तरीके जो कम शोर करेंगे"?) शोर क्वांटम कंप्यूटरों द्वारा अनुकरण किया जा सकता है? और इसीलिए मेरे पहले प्रश्न का उत्तर 'यह हमेशा ऐसा नहीं कर सकता' है?
छिपकली

@Discretelizard कोई भी शोर क्वांटम कंप्यूटर एक TQC का अनुकरण कर सकता है (यह मानते हुए कि वे बहुत शोर नहीं कर रहे हैं)। लेकिन अगर TQC त्रुटि सुधार को लागू करता है (जैसा कि यह होना चाहिए) तो हम आमतौर पर इसे 'सिमुलेशन' नहीं मानते हैं। हम आमतौर पर इसे एक विशेष प्रकार के (टोपोलॉजिकल) त्रुटि सुधार प्रोटोकॉल के रूप में सोचते हैं जिसे हम लागू कर सकते हैं। मैंने इसे थोड़ा स्पष्ट करने के लिए कुछ संपादन किए।
जेम्स वॉटन

चूंकि हम 'सिमुलेशन' को क्वांटम त्रुटि सुधार के रूप में मान सकते हैं, इसलिए यह तर्क सामान्य रूप से गलती सहिष्णु कंप्यूटिंग के खिलाफ कलाई के तर्कों को कम करता है। तो, ऐसा लगता है कि कलाई का दावा है कि यह तर्क उनके सामान्य तर्क से अधिक मजबूत है।
छिपकली छिपकली

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इस वीडियो के प्रकाशित होने पर TQC के लिए कोई त्रुटि सुधार की आवश्यकता नहीं है, यह विचार एक आम गलत धारणा थी। इसलिए इस तर्क की आवश्यकता थी, और यह एक बहुत मजबूत दावा था। लेकिन पूरी तरह से लागू किए गए TQC के लिए, उसे अपने अन्य (कम मजबूत) तर्कों पर भरोसा करना होगा।
जेम्स वॉटन
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