Adijabatsko kvantno računanje (AQC) je zaista primjer univerzalnog kvantnog izračunavanja unutar područja kvantne obrade informacija. U pejzažu modela kvantnog računarstva, univerzalno kvantno računanje se odnosi na sposobnost da se bilo koje kvantno računanje izvede efikasno uz dovoljno resursa. Adijabatsko kvantno računanje je paradigma koja nudi drugačiji pristup kvantnom računarstvu u poređenju sa poznatijim modelom kola, kao što je kvantno računanje zasnovano na gejtu koje je ilustrovano modelom kvantnog kola.
U adijabatskom kvantnom proračunu, kvantni algoritam se implementira razvijanjem kvantnog sistema od početnog Hamiltonijana čije je osnovno stanje lako pripremiti do konačnog Hamiltonijana čije osnovno stanje kodira rješenje računskog problema od interesa. Ova evolucija se odvija na kontinuiran način bez naglih promjena, proces poznat kao adijabatska evolucija. Uspeh proračuna se oslanja na to da sistem ostane u svom osnovnom stanju tokom ove evolucije, što je obezbeđeno adijabatskom teoremom u kvantnoj mehanici.
Koncept univerzalnosti u kvantnom proračunu je ključan jer označava sposobnost da se bilo koje kvantno računanje izvede efikasno koristeći određeni računarski model. U slučaju adijabatskog kvantnog izračunavanja, univerzalnost se postiže pomoću teoreme adijabatskog kvantnog izračunavanja, koja kaže da se bilo koje kvantno računanje može efikasno simulirati procesom adijabatskog kvantnog izračunavanja ako se dozvoli da vrijeme evolucije bude polinomno u veličini problema. instance.
Da bi se demonstrirala univerzalnost adijabatskog kvantnog izračunavanja, bitno je pokazati da ono može efikasno simulirati druge univerzalne modele kvantnog izračunavanja, kao što je model kvantnog kola. Ovo se može postići mapiranjem kvantnih kola u procese adijabatske evolucije na način koji čuva računsku snagu originalnog kola. Iako paradigma adijabatskog kvantnog izračunavanja možda nije toliko intuitivna ili jednostavna kao model kvantnog računarstva zasnovanog na kapiji, njena univerzalnost utvrđuje njen značaj u oblasti kvantnog izračunavanja.
Štaviše, pokazalo se da je adijabatsko kvantno računanje sposobno da efikasno reši određene probleme za koje se veruje da su teški za klasične računare, kao što su određeni problemi optimizacije. Ovo naglašava potencijalnu praktičnu relevantnost adijabatskog kvantnog izračunavanja izvan njegove teorijske univerzalnosti.
Adijabatsko kvantno računanje stoji kao primjer univerzalnog kvantnog računanja, nudeći posebnu perspektivu kvantnog računanja koje koristi adijabatsku evoluciju za efikasno izvođenje kvantnih proračuna. Njegova univerzalnost je potkrijepljena teoremom adijabatskog kvantnog izračunavanja i njegovom sposobnošću da simulira druge univerzalne modele kvantnog izračunavanja.
Ostala nedavna pitanja i odgovori u vezi Adijabatsko kvantno računanje:
- Koji su neki izazovi i ograničenja povezana s adijabatskim kvantnim računanjem i kako se rješavaju?
- Kako se problem zadovoljivosti (SAT) može kodirati za adijabatsku kvantnu optimizaciju?
- Objasnite kvantnu adijabatsku teoremu i njen značaj u adijabatskom kvantnom proračunu.
- Koji je cilj adijabatske kvantne optimizacije i kako ona funkcionira?
- Kako se adijabatsko kvantno računanje razlikuje od modela kola kvantnog računanja?