Квантові операції Кліффорда та класичні обчислення


12

Група Кліффорда квантових операторів породжується квантових операцій:

  • Керований-Z ,
  • Адамард , і
  • Фаза ( ).=|00|+i|11|

Схема, складена лише з цих воріт, може бути ефективно змодельована на класичному комп'ютері. Однак, якщо я правильно розумію, не всі класичні алгоритми можуть бути ефективно реалізовані за допомогою групових операцій Clifford, принаймні, наскільки ми знаємо.

Чи існує конструкція для впровадження, навіть неефективно чи приблизно, класичного алгоритму з використанням групових операцій Clifford? Наприклад, як ви реалізуєте ворота Toffoli, використовуючи ворота групи Clifford, якщо це можливо?


2
Квантові ворота Тоффолі є універсальними для квантових обчислень, тоді як ворота групи Кліффорда не є універсальними.
Мохаммед Аль-Туркстані

2
На моє розуміння, тільки ворота Тоффолі не є універсальними для ефективного квантового обчислення, оскільки він перераховує обчислювальні бази в інші стани обчислювальної бази.
Антоніо Валеріо Міцелі-Бароне

2
Група Toffoli + Clifford є універсальною для ефективного квантового обчислення, якщо я правильно розумію
Антоніо Валеріо Міцелі-Бароне

Відповіді:


22

Як зазначалося в коментарі вище, якби можна було послідовно реалізувати ворота Тоффолі за допомогою воріт групи Кліффорда, тоді група Кліффорда була б універсальною для квантових обчислень. У розділі 5 цього документу було відмічено, що є щось ще сильніше: неофіційно кажучи, якщо існує клас квантових схем, який можна імітувати ефективно класично, і який є універсальним для класичних обчислень, то BQP = BPP. Таким чином, ми очікуємо, що симульовані класи квантових схем не є універсальними для класичних обчислень.

Самі схеми групи Кліффорда є особливо слабкими і відповідають класу складності Parity-L, як було показано тут .


Дякую за довідку. Тепер, коли ви згадуєте, я, мабуть, пам’ятаю, що Nielsen & Chuang описують побудову групи Toffoli + Clifford, яка є універсальною для квантових обчислень (наразі я не можу отримати доступ до книги).
Антоніо Валеріо Мічелі-Бароне

4
Дійсно, навіть просто наявність воріт Тоффолі та Адамара достатньо (див., Наприклад, статтю Quant-ph / 0301040).
Ешлі Монтанаро

Будь ласка, подумайте про приєднання: quantumcomputing.stackexchange.com .
Роб
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.