양자 컴퓨팅-해밀턴 모델과 단일 모델의 관계


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양자 컴퓨팅에서 알고리즘을 개발할 때 두 가지 주요 모델이 있음을 알았습니다. Hamiltonian NAND 트리 문제 (Farhi, Goldstone, Guttman)와 같은 일부 알고리즘은 Hamiltonian 및 일부 초기 상태를 설계 한 다음 측정을 수행하기 전에 일정 시간 동안 Schrödinger 방정식에 따라 시스템을 진화시켜 작동 합니다.

인수 분해를위한 Shor의 알고리즘과 같은 다른 알고리즘은 측정을 수행하기 전에 일련의 단일 변환 (게이트와 유사)을 설계하고 이러한 변환을 한 번에 하나의 초기 상태에 적용하여 작동합니다.

내 질문은 양자 컴퓨팅의 초보자로서 Hamiltonian 모델과 Unitary 변환 모델의 관계는 무엇입니까? NAND 트리 문제와 같은 일부 알고리즘은 일련의 단일 변환 (Childs, Cleve, Jordan, Yonge-Mallo)에서 작동하도록 조정되었습니다. 한 모델의 모든 알고리즘을 다른 모델의 해당 알고리즘으로 변환 할 수 있습니까? 예를 들어 특정 문제를 해결하기위한 일련의 단일 변환이 제공되는 경우 해밀턴을 설계하고 해당 모델의 문제를 대신 해결할 수 있습니까? 다른 방향은 어떻습니까? 그렇다면 시스템이 진화해야하는 시간과 문제를 해결하는 데 필요한 단일 변환 (게이트)의 수 사이의 관계는 무엇입니까?

나는 이것이 사실 인 것처럼 보이는 몇 가지 다른 문제를 발견했지만, 이것이 항상 가능하거나 심지어 사실임을 나타내는 분명한 주장이나 증거는 없습니다. 아마도이 문제가 무엇인지 모르기 때문에 무엇을 검색 해야할지 모르겠습니다.


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하나의 모든 다항식 시간 알고리즘은 다른 하나의 다항식 시간 알고리즘에 해당하지만 다항식의 정도가 동일하다는 것은 확실하지 않습니다. 바라건대 누군가가 참조를 얻을 수 있기를 바랍니다. 이러한 결과는 양자 계산 초기에 입증되었으며, 이제 이러한 이론에 대한 더 나은 증거가 있어야합니다.
피터 쇼어

이것은 운영자 정의 방법과 관련된 QM의 Heisenberg vs Schroedinger 사진과 관련이 있습니까? 또한 그것이 Nielsen & Chuang 에서 다루지 않는다면 그것은 중대한 감독 인 것 같습니다! 낸드 나무 종이 사용 Farhi / Gutmann의 1998 여기에 의해 도입 될 것으로 보인다 "해밀턴 신탁은"에 의해 해밀턴 신탁에 좋은 설문 조사 기사입니다 Mochon 2007
vzn

귀하가 제공 한 책 링크는 실제로 Quantum Information Processing의 학부 과정에서 사용한 교과서입니다. 이 책은 실제로 (오라클의 맥락에서) 단일 접근법에 초점을 맞추고 있지만 해밀턴의 맥락에서는 그리 많지 않습니다. 저학년 코스는 물리학 관점이 아닌 cs 관점에 중점을 두었습니다. 이것이 제가 유니 터리 모델에 가장 익숙한 이유입니다.
user340082710

당신이 제공 한 논문은 일반적으로 좋은 참고 자료이지만, 나는 그것이 나의 질문에 대해서도 믿지 않습니다. 마지막으로 QM의 Heisenberg vs Schroedinger 사진을 살펴 보았지만 관련이 있지만 내 질문이 다르다고 생각합니다 (잘못 될 수도 있지만 Wikipedia 항목을 따르기가 어려웠습니다).
user340082710

나는 당신의 질문을 해석하는 다른 방법이 있다고 생각하고 모든 해석에 대답하는 대신 다음을 묻고 싶습니다 : 당신이 생각하는 해밀턴 모델의 버전에 대해 더 정확할 수 있습니까? 이 모델에서 복잡성의 척도는 무엇입니까? (즉, Hamiltonian 모델에서 문제를 해결하는 것이 얼마나 어려운가를 계산하는 것은 무엇입니까?) 문제에 대한 입력은 어떻게 제공됩니까? 명시 적으로 제공됩니까 아니면 오라클을 통해 입력을 쿼리해야합니까?
Robin Kothari

답변:


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Hamiltonian 진화가 회로 모델을 시뮬레이션 할 수 있음을 보여주기 위해, 다중 입자 양자 보행에 의한 범용 계산 종이를 사용할 수 있습니다. 회로 모델.

다음 은 양자 컴퓨터에서 양자 진화를 시뮬레이션하는 것에 대한 설문입니다. 이 문서의 기술을 사용하여 양자 컴퓨터의 Hamiltonian 진화 모델을 시뮬레이션 할 수 있습니다. 이를 위해서는 시뮬레이션의 효율성을 크게 낮추는 "Trotterization"을 사용해야합니다 (계산 시간에 다항식 폭파 만 발생하더라도).


감사! 이 참고 문헌은 꽤 좋아 보이며 이것이 어떻게 수행되는지에 대한 아이디어를 줄 수 있어야합니다.
user340082710
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