Representación de números reales en computadoras cuánticas.


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En las computadoras binarias clásicas, los números reales a menudo se representan utilizando el estándar IEEE 754 . Por supuesto, con las computadoras cuánticas también puede hacer esto, y para las mediciones esto (o un estándar similar) probablemente será necesario ya que el resultado de cualquier medición es binario. Pero, ¿podrían los números reales modelarse más fácilmente y / o con mayor precisión dentro de los qubits usando diferentes métodos antes de que ocurra la medición? Si es así, ¿hay casos de uso en los que esto sea realmente útil, ya que (supongo) que se perderá alguna precisión adicional cuando se realicen las mediciones?

Para ser claros, no estoy (necesariamente) buscando estándares existentes, solo ideas o sugerencias sobre cómo representar esos números. Si hay alguna investigación al respecto, eso también sería útil, por supuesto.


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Creo que esto realmente depende del algoritmo específico o problema a resolver. Como puede ver, los 'estándares numéricos' son básicamente ingeniería. No es ciencia, útil, pero no la frontera. Empecemos a trabajar primero. Creo que necesita aclarar si desea ejemplos, literatura u otra cosa porque creo que esto es demasiado vago.
Lagarto discreto

@Discretelizard Estoy de acuerdo, que es una pregunta de ingeniería en lugar de una ciencia, pero no estoy de acuerdo con que no sea la frontera. Para que las computadoras cuánticas estén a la altura de su potencial, necesitamos saber cuál es su potencial. Y no puede resolver problemas numéricos sin una representación numérica.
blalasaadri

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Bueno. Quizás sea una buena idea aclarar que la pregunta es esencialmente una de 'ingeniería'.
Lagarto discreto

Respuestas:


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Se han realizado esfuerzos para implementar la construcción de la representación de "punto flotante" de pequeñas rotaciones de estados qubit, tales como: Representaciones de punto flotante en la síntesis de circuito cuántico . Pero no parece haber ningún estándar internacional como el que mencionó, es decir, IEEE 754. IEEE 7130: el estándar para definiciones de computación cuántica es un proyecto en curso. De todos modos, la representación del punto flotante dependerá automáticamente de la precisión que desee. Si desea seguir el camino en el primer documento que vinculé (es decir, usando rotaciones qubit), ya puedo imaginar la posibilidad de errores durante tales operaciones de rotación y tendría que lidiar con ellos en consecuencia.


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Ese papel se ve muy interesante, gracias. Solo después de haber leído el resumen hasta ahora, veo su punto sobre los errores. Por supuesto, ese es un problema general que tenemos que resolver. Y no me sorprende que todavía no haya estándares, solo mencioné IEEE 754 como un ejemplo de cómo se pueden representar los números.
blalasaadri

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Me temo que si bien se está haciendo un trabajo interesante aquí, debería quedar claro que la arquitectura de la computadora cuántica no está muy estandarizada y, por lo tanto, todo esto está sujeto a cambios.

El estándar IEEE 754 describe cómo implementar una característica que décadas de ingeniería e investigación han demostrado ser útiles y, por lo tanto, se espera que las máquinas hagan esto.

En contraste, los científicos e ingenieros aún están descubriendo cómo crear mejor una computadora cuántica 'universal'. Tienen algunas ideas sobre cómo hacer esto, como menciona Blue. Sin embargo, no existe una "idea verdadera" en la que los ingenieros puedan basar los estándares.

¡Quizás incluso resultaría que los números complejos son más fáciles de representar en una computadora cuántica y, en cambio, tenemos un estándar para tipos de datos de números complejos!

Entonces, mientras se está trabajando aquí, un estándar IEEE parece mucho en el futuro lejano.


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Me doy cuenta de esto, sí. Tampoco esperaba que hubiera un estándar existente; Agregué algo a ese efecto a la pregunta, con suerte aclarando lo que estoy buscando.
blalasaadri

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@blalasaadri. Bueno. Soy consciente de que probablemente esta no sea la respuesta que estás buscando, pero podría ser un consejo razonable para otros lectores.
Lagarto discreto
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