Universaali kvanttisimulaattori

Tämä artikkeli käsittelee universaalia kvanttisimulaattoria, joka on suunniteltu simuloimaan kvanttijärjestelmiä. Sitä ei tule sekoittaa universaaliin kvanttitietokoneeseen, joka on yleiskäyttöinen teoreettinen malli kvanttilaskennassa.

Universaali kvanttisimulaattori (engl. universal quantum simulator, UQS) on Paul Beniofffin (1980^[1]^[2]), Juri Maninin (1980^[3]) ja Richard Feynmanin (1982^[4]) esittämä idea koneesta, joka matkii mitä tahansa kvanttijärjestelmää, myös fysikaalista maailmaa.^[3]^[4] Heidän kirjoituksensa osoittivat, millaisia vaikeuksia klassisilla tietokoneilla oli kvanttijärjestelmien simuloinnissa, sillä kun järjestelmä kasvaa, tietokoneen seuraamien muuttujien lukumäärä kasvaa eksponentiaalisesti. Tämän vuoksi kvanttitietokoneet voisivat olla tehokkaampia simuloidessa kvanttijärjestelmiä.^[5]

David Deutsch kehitti ideaa eteenpäin vuonna 1985 universaalilla kvanttitietokoneella^[6]

Lähteet muokkaa

↑ Benioff, Paul: The computer as a physical system: A microscopic quantum mechanical Hamiltonian model of computers as represented by Turing machines. Journal of Statistical Physics, 1980, 22. vsk, nro 5, s. 563–591. Journal of Statistical Physics. doi:10.1007/BF01011339. Bibcode:1980JSP....22..563B. (englanniksi)
↑ Brown, Julian: ”Muotoillut Hamiltonin operaattorit”, ”3 Kvanttisalaliiton logiikka”, Kvanttitietokone. Lainaus s. 103: ””Jokaisella on oma huolimaton versionsa historiasta”, Rolf Landauer valitti ja totesi, että aivan liian usein kvanttilaskennan historia laskee alan synnyn kulttihahmo Richard Feynmanin ansioksi. Landauer halusi antaa kunnian […] Paul Benioffille, joka julkaisi ensimmäisen kvanttimekaanisiin osiin perustuvan tietokoneen mallin. Hän jätti asiaa käsittelevän artikkelinsa julkaistavaksi vuonna 1979 ja se julkaistiin seuraavana vuonna, noin vuoden kaikkia muita edellä.”; lainaus s. 105 ”Viime vuosina tutkijat ovat kuitenkin tunnustaneet Benioffin panoksen aikaisempaa avoimemmin. Nykyään hänen artikkelinsa ainakin mainitaan asianmukaisella tavalla monissa tieteellisissä artikkeleissa. Benioffin luoman Turingin koneen kvanttiversion merkitys on siinä, että se osoitti kvanttialueen kurinalaisuuden riittävän olennaisesti klassisen tietokoneen rakentamiseen.”. Suomentanut Kimmo Pietiläinen. Helsinki: Terra cognita, 2001. ISBN 952-5202-42-9. Finna.fi-tietokanta.
↑ ^a ^b Manin, Yuri I.: Вычислимое и невычислимое (Vytšislimoje i nevytšislimoje) (Laskettavissa ja ei-laskettavissa). Sov.Radio, 1980, s. 13–15. Sov.Radio. Artikkeli (Zip). Viitattu 8.11.2015. (venäjäksi)
↑ ^a ^b Feynman, Richard: Simulating Physics with Computers. International Journal of Theoretical Physics, .Kesäkuu 1981, 21. vsk, nro 6, s. 467–488. International Journal of Theoretical Physics. PubMed:24948715. doi:10.1007/BF02650179. Bibcode:1982IJTP...21..467F. Artikkeli. Viitattu 21.20.2015. (englanniksi)
↑ Brown, Julian: Kvanttitietokone, s. 102, 294–295. (Minds, machines and the multiverse: The quest for the quantum computer, 2000). Suomentanut Kimmo Pietiläinen. Helsinki: Terra cognita, 2001. ISBN ISBN 952-5202-42-9.
↑ Brown, Julian: ”Universaali kvanttitietokone”, ”3 Kvanttisalaliiton logiikka”, Kvanttitietokone, s. 114–115. (Minds, machines and the multiverse: The quest for the quantum computer, 2000). Suomentanut Kimmo Pietiläinen. Helsinki: Terra cognita, 2001. ISBN ISBN 952-5202-42-9.

Kvantti-informaatiotiede

Yleiset

Kvanttitietokone • DiVincenzon kriteerit • Kubitti • Kvantti-informaatio • Kvanttiohjelmointi • Kvanttietokoneiden aikajana • Kvanttilaskennan kehityslait • Luettelo kvanttisuorittimista • Kvanttilaskenta

Kvanttiviestintä

Kvanttisalaus • Kvanttiteleportaatio • Supertiheä koodi • Kvanttivahvistinasema

Kvanttialgoritmit

Shorin algoritmi • Kvanttifourier’n muunnos • Groverin algoritmi • Deutsch–Jozsa-algoritmi • Simonin ongelma

Kvanttilaskennan monimutkaisuusteoria

Universaali kvanttitietokone • Universaali kvanttisimulaattori

Kvanttilaskennan mallit

Kvanttipiiri (Kvanttiportti) • Topologinen kvanttitietokone • Adiabaattinen kvanttitietokone • Kvanttikoneoppiminen • Kontrafaktuaalinen kvanttilaskenta

Kvanttisuorittimien suorituskykyindikaattorit

Kvanttitilavuus

Dekoherenssin ennaltaehkäisy

Kvanttivirheenkorjaus

Fyysiset toteutustavat

Kvanttioptiikka	Kaviteetti-QED
Erittäin kylmät atomit	Ioniloukku • Hila
Spin-pohjaiset	Ydinmagneettinen resonanssi
Suprajohteisiin perustuva	Varauskubitti • Vuokubitti • Faasikubitti • Transmon • Unimon.

Tämä tietotekniikkaan liittyvä artikkeli on tynkä. Voit auttaa Wikipediaa laajentamalla artikkelia.

[beni-1] Benioff, Paul: The computer as a physical system: A microscopic quantum mechanical Hamiltonian model of computers as represented by Turing machines. Journal of Statistical Physics, 1980, 22. vsk, nro 5, s. 563–591. Journal of Statistical Physics. doi:10.1007/BF01011339. Bibcode:1980JSP....22..563B. (englanniksi)

[kva-2] Brown, Julian: ”Muotoillut Hamiltonin operaattorit”, ”3 Kvanttisalaliiton logiikka”, Kvanttitietokone. Lainaus s. 103: ””Jokaisella on oma huolimaton versionsa historiasta”, Rolf Landauer valitti ja totesi, että aivan liian usein kvanttilaskennan historia laskee alan synnyn kulttihahmo Richard Feynmanin ansioksi. Landauer halusi antaa kunnian […] Paul Benioffille, joka julkaisi ensimmäisen kvanttimekaanisiin osiin perustuvan tietokoneen mallin. Hän jätti asiaa käsittelevän artikkelinsa julkaistavaksi vuonna 1979 ja se julkaistiin seuraavana vuonna, noin vuoden kaikkia muita edellä.”; lainaus s. 105 ”Viime vuosina tutkijat ovat kuitenkin tunnustaneet Benioffin panoksen aikaisempaa avoimemmin. Nykyään hänen artikkelinsa ainakin mainitaan asianmukaisella tavalla monissa tieteellisissä artikkeleissa. Benioffin luoman Turingin koneen kvanttiversion merkitys on siinä, että se osoitti kvanttialueen kurinalaisuuden riittävän olennaisesti klassisen tietokoneen rakentamiseen.”. Suomentanut Kimmo Pietiläinen. Helsinki: Terra cognita, 2001. ISBN 952-5202-42-9. Finna.fi-tietokanta.

[man-3] Manin, Yuri I.: Вычислимое и невычислимое (Vytšislimoje i nevytšislimoje) (Laskettavissa ja ei-laskettavissa). Sov.Radio, 1980, s. 13–15. Sov.Radio. Artikkeli (Zip). Viitattu 8.11.2015. (venäjäksi)

[fey-4] Feynman, Richard: Simulating Physics with Computers. International Journal of Theoretical Physics, .Kesäkuu 1981, 21. vsk, nro 6, s. 467–488. International Journal of Theoretical Physics. PubMed:24948715. doi:10.1007/BF02650179. Bibcode:1982IJTP...21..467F. Artikkeli. Viitattu 21.20.2015. (englanniksi)

[5] Brown, Julian: Kvanttitietokone, s. 102, 294–295. (Minds, machines and the multiverse: The quest for the quantum computer, 2000). Suomentanut Kimmo Pietiläinen. Helsinki: Terra cognita, 2001. ISBN ISBN 952-5202-42-9.

[6] Brown, Julian: ”Universaali kvanttitietokone”, ”3 Kvanttisalaliiton logiikka”, Kvanttitietokone, s. 114–115. (Minds, machines and the multiverse: The quest for the quantum computer, 2000). Suomentanut Kimmo Pietiläinen. Helsinki: Terra cognita, 2001. ISBN ISBN 952-5202-42-9.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]