शास्त्रीय संचार के साथ वितरित क्वांटम कंप्यूटिंग
मुझे वितरित क्वांटम कंप्यूटिंग के क्षेत्र में दिलचस्पी है, अर्थात कई छोटे क्वांटम उपकरणों / सर्किटों का उपयोग करके कुछ कार्य करने में सक्षम होने के लिए जिसमें एक बड़े उपकरण की आवश्यकता होती है (जहां बड़े / छोटे डिवाइसों की कुल संख्या को संदर्भित करता है) ) का है।
मैं सरल, अमूर्त समस्याओं की तलाश कर रहा हूं जो इस तरह के प्रतिमान का उपयोग होने पर हल किया जा सकता है। और भी अधिक विशिष्ट होने के लिए, मुझे आश्चर्य है कि इस तरह के उपकरणों के बीच उलझी हुई अवस्थाओं को साझा करना इस प्रकार की समस्याओं में आवश्यक है, या क्या ऐसे कार्य हैं जिन्हें इस तरह से तोड़ा जा सकता है कि प्रत्येक उपकरण दूसरों से स्वतंत्र रूप से कुछ क्वांटम गणना करता है, और वे सभी आंशिक परिणाम आदि साझा करने के लिए शास्त्रीय संचार का उपयोग करते हैं।
क्या किसी को इस विषय पर कोई लेख पता है? धन्यवाद!
जवाब
वितरित क्वांटम कंप्यूटिंग के लिए संभावित तरीकों में से एक दूरस्थ क्वांटम उलझाव है। मिहिर पंत और अन्य द्वारा क्वांटम "पुनरावर्तक" नोड्स के लिए प्रोटोकॉल विकसित करने का एक प्रस्ताव है, जो उपयोगकर्ताओं की एक जोड़ी को क्वांटम रिपीटर्स की एक रैखिक श्रृंखला में बड़ी मात्रा में लाभ प्राप्त करने में सक्षम बनाता है, नेटवर्क में कई प्रकार की विविधता का शोषण करके। । वे क्वांटम पुनरावर्तक प्रोटोकॉल विकसित करने की कोशिश कर रहे हैं जो कई उपयोगकर्ता जोड़े को एक साथ दरों पर उलझाव उत्पन्न करने में सक्षम बनाता है जो कि व्यक्तिगत उलझाव प्रवाह की सहायता करने वाले रिपीटर्स टाइम-शेयरिंग के साथ क्या संभव हो सकता है। प्रकृति द्वारा प्रकाशित निम्नलिखित शोध लेख में इस दृष्टिकोण के बारे में अधिक जानकारी प्राप्त करें ।
डिस्ट्रीब्यूटेड क्वांटम कंप्यूटिंग और क्वांटम इंटरनेट के लिए क्वांटम इंटरकनेक्ट्स का उपयोग करने के बारे में arxiv में एक पेपर प्रकाशित हुआ है । यह क्वांटम इंटरनेट की प्राप्ति के लिए आवश्यक वितरित क्वांटम कंप्यूटिंग मॉड्यूल का एक संकलन है। क्वांटम इंटरकनेक्ट्स (QuIC) ऐसे उपकरण या प्रक्रियाएं हैं जो स्वतंत्रता के दो निर्दिष्ट भौतिक डिग्री (सामग्री, विद्युत चुम्बकीय, आदि) के बीच क्वांटम राज्यों के हस्तांतरण की अनुमति देती हैं, या, अधिक व्यापक रूप से, एक क्वांटम सिस्टम को शास्त्रीय के साथ जोड़ते हैं। यह अच्छा होगा यदि आप क्विक घटकों के विवरण को देखने के लिए इस पेपर का पता लगा सकते हैं।
दो अलग-अलग वितरण योजनाओं के साथ वितरित क्वांटम चरण अनुमान एल्गोरिदम के उपयोग पर एक और हालिया काम है। कृपया इस पत्र में साझा की सारांश मिल ResearchGate और EuropePMC ।
क्वांटम कंप्यूटिंग की मुख्य अपील यह है कि यह शास्त्रीय कंप्यूटर की तुलना में कुछ कार्य तेजी से कर सकता है। यह अद्वितीय क्वांटम परिघटनाओं जैसे कि उलझाव, चरण हस्तक्षेप आदि पर निर्भर करता है। इसके लिए यह आवश्यक है कि सभी क्वांटम मेमोरी में एक दूसरे से "बात" कर सकें। यदि qubits के सबसेट को भौतिक रूप से अलग किया जाता है और केवल शास्त्रीय चैनलों के माध्यम से जोड़ा जाता है, तो आप इस संपत्ति को खो देते हैं क्योंकि अलग-अलग सबसेट से qubits को नहीं हटाया जा सकता है।
यह देखने का एक और तरीका है यदि आपके पास है $N$ छोटे क्वांटम कंप्यूटर, तो वे अधिक से अधिक कर सकते हैं $N$उन कंप्यूटरों में से एक के काम का समय। इसलिए यह मॉडल एक छोटे से क्वांटम कंप्यूटरों में से एक को प्राप्त करने के लिए एक रैखिक सुधार से बेहतर कुछ भी करने की अनुमति नहीं देता है। लीनियर स्पीडअप (जैसे ग्रोवर या शोर) से बेहतर कोई भी क्वांटम एल्गोरिथ्म इस मॉडल में लागू नहीं किया जा सकता है।