Чи звучить аргумент Гіл Калай проти топологічних квантових комп'ютерів?

У лекції, записаній на Youtube , Гіл Калай представляє "відрахування", чому топологічні квантові комп'ютери не працюватимуть. Цікавою є те, що він стверджує, що це сильніший аргумент, ніж аргумент проти невідповідних обчислень загалом.

Якщо я правильно розумію його аргумент, він констатує це

1. (Гіпотетичний) квантовий комп'ютер без квантової корекції помилок може імітувати систему будь-яких зображень кубіта в топологічному квантовому комп'ютері.

2. Тому будь-який квантовий комп'ютер, заснований на цих анонсах, повинен мати щонайменше стільки ж шуму, скільки квантовий комп'ютер без квантової корекції помилок. Оскільки ми знаємо, що наш галасливий квантовий комп'ютер недостатній для універсального квантового обчислення, топологічні квантові комп'ютери, засновані на аннонах, також не можуть забезпечити універсальне квантове обчислення.

Я думаю, що крок 2 є здоровим, але я маю певні сумніви щодо кроку 1 і чому він передбачає 2. Зокрема:

• Чому квантовий комп'ютер без виправлення помилок може імітувати систему будь-яких?
• Якщо він може імітувати систему аніонів, чи можливо це зробити це лише з низькою ймовірністю, а значить, не може імітувати топологічний квантовий комп'ютер з тією ж відмовленістю, що і система анонсів?

Топологічний квантовий комп'ютер можна зробити, використовуючи екзотичну фазу речовини, в якій будь-які виникають як локалізовані ефекти (наприклад, квазічастинки або дефекти). У цьому випадку помилки зазвичай коштують енергію, і тому ймовірність пригнічується при малих температурах (хоча вона ніколи не буде нульовою).

Топологічний квантовий комп'ютер також може бути зроблений (або можна сказати також модельований ) стандартним квантовим моделем затворів, наприклад, на основі кубітів.

В будь-якому випадку ми використовуємо шумний носій для того, щоб спроектувати систему будь-яких. І так ми отримаємо шумну систему будь-яких. Вплив шуму призведе до того, що наші анонси будуть бродити навколо, а також спричиняти парні створення додаткових антонів і т.д. Тож у цьому сенсі його аргументи правильні.

Отже, важливим моментом є те, що ми не повинні не враховувати помилки. Ми повинні подивитися на систему, слідкувати за тим, де є всі анонси, спробувати визначити, які з них ми використовуємо, та визначити, як очистити ті, що були створені помилково. Це означає, що ми повинні зробити виправлення помилок у топологічному квантовому комп'ютері.

Обіцянка TQC полягає в основному в тому, що повинні існувати способи проектування топологічних фаз, які матимуть менше шуму. Тому вони повинні вимагати менше виправлення помилок. Але вони обов'язково знадобляться.

Для квантової моделі воріт, що імітує топологічний квантовий комп'ютер, переваги полягають у тому, що виправлення топологічних помилок є досить простим і має високі пороги. Приклади цього є поверхневими кодами. Але ми зазвичай не думаємо про це як затворну модель КК, що імітує топологічний КК. Ми просто вважаємо це гарним прикладом виправлення квантової помилки коду.