Квантовые вычисления

Квантовый компьютер — это компьютер , который использует квантовомеханические явления. В малых масштабах физическая материя проявляет свойства как частиц, так и волн , и квантовые вычисления используют это поведение с помощью специализированного оборудования. Классическая физика не может объяснить работу этих квантовых устройств, а масштабируемый квантовый компьютер может выполнять некоторые вычисления экспоненциально быстрее, чем любой современный «классический» компьютер. В частности, крупномасштабный квантовый компьютер мог бы взламывать широко используемые схемы шифрования и помогать физикам выполнять физическое моделирование ; однако нынешний уровень техники в значительной степени экспериментальный и непрактичный, что затрудняет его полезное применение.

Основная единица информации в квантовых вычислениях, кубит (или «квантовый бит»), выполняет ту же функцию, что и бит в классических вычислениях. Однако, в отличие от классического бита, который может находиться в одном из двух состояний ( двоичного ), кубит может существовать в суперпозиции двух своих «базисных» состояний, что в общих чертах означает, что он находится в обоих состояниях одновременно. При измерении кубита результатом является вероятностный вывод классического бита. Если квантовый компьютер манипулирует кубитом определенным образом, эффекты волновой интерференции могут усилить желаемые результаты измерений. Разработка квантовых алгоритмов предполагает создание процедур, которые позволяют квантовому компьютеру выполнять вычисления эффективно и быстро.

Физическая разработка высококачественных кубитов оказалась сложной задачей. Если физический кубит недостаточно изолирован от своего окружения, он страдает от квантовой декогеренции , вносящей шум в вычисления. Национальные правительства вложили значительные средства в экспериментальные исследования, направленные на разработку масштабируемых кубитов с более длительным временем когерентности и меньшим уровнем ошибок. Двумя наиболее многообещающими технологиями являются сверхпроводники (которые изолируют электрический ток за счет устранения электрического сопротивления ) и ионные ловушки (которые удерживают одну атомную частицу с помощью электромагнитных полей ).

В принципе, классический компьютер может решить те же вычислительные задачи, что и квантовый компьютер, если дать ему достаточно времени. Квантовое преимущество проявляется в форме временной сложности, а не в вычислимости , а теория квантовой сложности показывает, что некоторые квантовые алгоритмы экспоненциально более эффективны, чем самые известные классические алгоритмы. Крупномасштабный квантовый компьютер теоретически мог бы решить вычислительные задачи, неразрешимые классическим компьютером, за любой разумный промежуток времени. Хотя заявления о таком квантовом превосходстве привлекли к этой дисциплине значительное внимание, варианты ее практического использования в краткосрочной перспективе остаются ограниченными.

История [ править ]

На протяжении многих лет области квантовой механики и информатики формировали отдельные академические сообщества. ^[2] Современная квантовая теория была разработана в 1920-х годах для объяснения корпускулярно -волнового дуализма, наблюдаемого на атомных масштабах. ^[3] а цифровые компьютеры в последующие десятилетия появились , которые заменили человеческие компьютеры для утомительных вычислений. ^[4]Обе дисциплины имели практическое применение во время Второй мировой войны ; компьютеры сыграли важную роль в криптографии военного времени , ^[5] а квантовая физика сыграла важную роль в ядерной физике, использованной в Манхэттенском проекте . ^[6]

Когда физики применили квантово-механические модели к вычислительным задачам и заменили цифровые биты на кубиты , области квантовой механики и информатики начали сближаться. В 1980 году Пол Бениофф представил квантовую машину Тьюринга , которая использует квантовую теорию для описания упрощенного компьютера. ^[7] Когда цифровые компьютеры стали быстрее, физики столкнулись с экспоненциальным увеличением накладных расходов при моделировании квантовой динамики . ^[8] что побудило Юрия Манина и Ричарда Фейнмана независимо предположить, что аппаратное обеспечение, основанное на квантовых явлениях, может быть более эффективным для компьютерного моделирования. ^[9]^[10]^[11] В статье 1984 года Чарльз Беннетт и Жиль Брассар применили квантовую теорию к протоколам криптографии и продемонстрировали, что квантовое распределение ключей может повысить информационную безопасность . ^[12]^[13]

появились квантовые алгоритмы Затем для решения задач оракула , такие как алгоритм Дойча в 1985 году. ^[14] алгоритм Бернштейна – Вазирани в 1993 г., ^[15] и алгоритм Саймона в 1994 году. ^[16] Эти алгоритмы не решали практических задач, но математически продемонстрировали, что можно получить больше информации, запрашивая черный ящик с квантовым состоянием в суперпозиции , что иногда называют квантовым параллелизмом . ^[17]

Питер Шор опирался на эти результаты в своих алгоритмах 1994 года для взлома широко используемых RSA и Диффи-Хеллмана . протоколов шифрования ^[18] который привлек значительное внимание к области квантовых вычислений. ^[19] В 1996 году алгоритм Гровера установил квантовое ускорение широко применимой задачи неструктурированного поиска. ^[20]^[21] В том же году Сет Ллойд доказал, что квантовые компьютеры могут моделировать квантовые системы без экспоненциальных затрат, присутствующих в классическом моделировании. ^[22] подтверждение гипотезы Фейнмана 1982 года. ^[23]

За прошедшие годы экспериментаторы создали небольшие квантовые компьютеры, используя захваченные ионы и сверхпроводники . ^[24] В 1998 году двухкубитный квантовый компьютер продемонстрировал осуществимость этой технологии. ^[25]^[26] и последующие эксперименты увеличили количество кубитов и снизили частоту ошибок. ^[24]

В 2019 году Google AI и NASA объявили, что они достигли квантового превосходства с помощью 54-кубитной машины, выполняющей вычисления, невозможные для любого классического компьютера. ^[27]^[28]^[29] Однако обоснованность этого утверждения все еще активно исследуется. ^[30]^[31]

Пороговая теорема показывает, как увеличение количества кубитов может уменьшить ошибки. ^[32] однако полностью отказоустойчивые квантовые вычисления остаются «довольно далекой мечтой». ^[33] По мнению некоторых исследователей, шумные квантовые машины промежуточного масштаба ( NISQ ) могут найти специализированное применение в ближайшем будущем, но шум в квантовых вентилях ограничивает их надежность. ^[33]

Инвестиции в исследования в области квантовых вычислений увеличились в государственном и частном секторах. ^[34]^[35] Как резюмировала одна консалтинговая фирма, ^[36]

... инвестиционные доллары текут потоком, а стартапы в области квантовых вычислений множатся. ... Хотя квантовые вычисления обещают помочь предприятиям решать проблемы, которые находятся за пределами досягаемости и скорости обычных высокопроизводительных компьютеров , на этой ранней стадии варианты использования в основном носят экспериментальный и гипотетический характер.

С точки зрения управления бизнесом, потенциальные применения квантовых вычислений можно разделить на четыре основные категории: кибербезопасность, анализ данных и искусственный интеллект, оптимизация и моделирование, а также управление данными и поиск. ^[37]

В декабре 2023 года физики впервые сообщили о запутанности отдельных молекул, которая может иметь важные применения в квантовых вычислениях. ^[38] Также в декабре 2023 года ученые Гарвардского университета успешно создали «квантовые схемы», которые исправляют ошибки более эффективно, чем альтернативные методы, что потенциально может устранить серьезное препятствие для практических квантовых компьютеров. ^[39]^[40] Исследовательскую группу из Гарварда поддерживали Массачусетский технологический институт , QuEra Computing , Калифорнийский технологический институт и Принстонский университет, а также финансировала программа DARPA «Оптимизация с помощью квантовых устройств промежуточного масштаба с шумом» (ONISQ). ^[41]^[42] Продолжаются исследовательские усилия по запуску квантовых вычислений с помощью топологических и фотонных подходов. ^[43]

Квантовая обработка информации [ править ]

Компьютерные инженеры обычно описывают работу современного компьютера с точки зрения классической электродинамики . В этих «классических» компьютерах некоторые компоненты (например, полупроводники и генераторы случайных чисел ) могут полагаться на квантовое поведение, но эти компоненты не изолированы от окружающей среды, поэтому любая квантовая информация быстро декогерируется . Хотя программисты могут полагаться на теорию вероятностей при разработке рандомизированных алгоритмов , квантово-механические понятия, такие как суперпозиция и интерференция , в значительной степени не имеют значения для анализа программ .

Квантовые программы , напротив, полагаются на точный контроль когерентных квантовых систем. Физики описывают эти системы математически, используя линейную алгебру . Комплексные числа моделируют амплитуды вероятности , векторы моделируют квантовые состояния , а матрицы моделируют операции, которые можно выполнять над этими состояниями. В таком случае программирование квантового компьютера — это вопрос составления операций таким образом, чтобы полученная программа выдавала полезный результат в теории и была реализуема на практике.

Как физик Чарли Беннетт описывает взаимосвязь между квантовыми и классическими компьютерами: ^[44]

Классический компьютер — это квантовый компьютер... поэтому нам не следует задаваться вопросом: «Откуда берется квантовое ускорение?» Мы должны сказать: «Ну, все компьютеры квантовые… Откуда берутся классические замедления?»

Квантовая информация [ править ]

Подобно тому, как бит является основной концепцией классической теории информации, кубит является фундаментальной единицей квантовой информации . Тот же термин «кубит» используется для обозначения абстрактной математической модели и любой физической системы, представленной этой моделью. Классический бит по определению существует в любом из двух физических состояний, которые можно обозначить 0 и 1. Кубит также описывается состоянием, и два состояния часто обозначаются $|0\rangle$ и $|1\rangle$ служат квантовыми аналогами классических состояний 0 и 1. Однако квантовые состояния $|0\rangle$ и $|1\rangle$ принадлежат векторному пространству , а это означает, что их можно умножать на константы и складывать вместе, и результатом снова будет действительное квантовое состояние. комбинация называется суперпозицией Такая $|0\rangle$ и $|1\rangle$ . ^[45]^[46]

Двумерный вектор математически представляет состояние кубита. Физики обычно используют обозначение Дирака для квантовомеханической линейной алгебры , записывая $|\psi \rangle$ ' ket psi ' для вектора с меткой $\psi$ . Поскольку кубит представляет собой систему с двумя состояниями, любое состояние кубита имеет вид $\alpha |0\rangle +\beta |1\rangle$ , где $|0\rangle$ и $|1\rangle$ являются стандартными базисными состояниями , ^[а] и $\alpha$ и $\beta$ являются амплитудами вероятности , которые в общем являются комплексными числами . ^[46] Если либо $\alpha$ или $\beta$ равен нулю, кубит фактически является классическим битом; когда оба не равны нулю, кубит находится в суперпозиции. Такой вектор квантового состояния действует аналогично (классическому) вектору вероятности вероятности , с одним ключевым отличием: в отличие от вероятностей, амплитуды не обязательно являются положительными числами. ^[48] Отрицательные амплитуды допускают деструктивную интерференцию волн.

Когда кубит измеряется в стандартном базисе , результатом является классический бит. Правило Борна описывает соответствие между амплитудами и вероятностями в квадрате нормы — при измерении кубита $\alpha |0\rangle +\beta |1\rangle$ государство разваливается , $|0\rangle$ с вероятностью $|\alpha |^{2}$ , или чтобы $|1\rangle$ с вероятностью $|\beta |^{2}$ . Любое допустимое состояние кубита имеет коэффициенты $\alpha$ и $\beta$ такой, что $|\alpha |^{2}+|\beta |^{2}=1$ . Например, измерение кубита $1/{\sqrt {2}}|0\rangle +1/{\sqrt {2}}|1\rangle$ произведет либо $|0\rangle$ или $|1\rangle$ с равной вероятностью.

Каждый дополнительный кубит удваивает размерность пространства состояний . ^[47] Например, вектор 1 / √2 |00⟩ + 1 / √2 |01⟩ представляет двухкубитное состояние, тензорное произведение кубита |0⟩ на кубит 1 / √2 |0⟩ + 1 / √2 |1⟩ . Этот вектор обитает в четырехмерном векторном пространстве , натянутом на базисные векторы |00⟩ , |01⟩ , |10⟩ и |11⟩ . Белла Штат 1 / √2 |00⟩ + 1 / √2 |11⟩ невозможно разложить на тензорное произведение двух отдельных кубитов — два кубита запутаны, поскольку их амплитуды вероятности коррелируют . В общем, векторное пространство для системы n -кубитов равно 2 ^н-мерен, и это затрудняет классическому компьютеру симуляцию квантового: для представления 100-кубитной системы требуется хранить 2 ¹⁰⁰ классические ценности.

Унитарные операторы [ править ]

Состоянием этой однокубитной квантовой памяти можно манипулировать, применяя квантовые логические элементы , аналогично тому, как классической памятью можно манипулировать с помощью классических логических элементов . Одним из важных вентилей как для классических, так и для квантовых вычислений является вентиль НЕ, который может быть представлен матрицей

X:={\begin{pmatrix}0&1\\1&0\end{pmatrix}}.

Математически применение такого логического элемента к вектору квантового состояния моделируется с помощью умножения матриц . Таким образом

X|0\rangle =|1\rangle

и

X|1\rangle =|0\rangle

.

Математику однокубитных вентилей можно расширить для работы с многокубитной квантовой памятью двумя важными способами. Один из способов — просто выбрать кубит и применить этот вентиль к целевому кубиту, оставив остальную часть памяти незатронутой. Другой способ — применить гейт к цели, только если другая часть памяти находится в желаемом состоянии. Эти два варианта можно проиллюстрировать на другом примере. Возможные состояния двухкубитной квантовой памяти:

|00\rangle :={\begin{pmatrix}1\\0\\0\\0\end{pmatrix}};\quad |01\rangle :={\begin{pmatrix}0\\1\\0\\0\end{pmatrix}};\quad |10\rangle :={\begin{pmatrix}0\\0\\1\\0\end{pmatrix}};\quad |11\rangle :={\begin{pmatrix}0\\0\\0\\1\end{pmatrix}}.

Тогда управляемый вентиль НЕ (CNOT) можно представить с помощью следующей матрицы:

\operatorname {CNOT} :={\begin{pmatrix}1&0&0&0\\0&1&0&0\\0&0&0&1\\0&0&1&0\end{pmatrix}}.

Как математическое следствие этого определения,

{\textstyle \operatorname {CNOT} |00\rangle =|00\rangle }

,

{\textstyle \operatorname {CNOT} |01\rangle =|01\rangle }

,

{\textstyle \operatorname {CNOT} |10\rangle =|11\rangle }

, и

{\textstyle \operatorname {CNOT} |11\rangle =|10\rangle }

. Другими словами, CNOT применяет вентиль НЕ (

{\textstyle X}

от предыдущего) ко второму кубиту тогда и только тогда, когда первый кубит находится в состоянии

{\textstyle |1\rangle }

. Если первый кубит

{\textstyle |0\rangle }

, ни с одним кубитом ничего не делается.

Подводя итог, квантовые вычисления можно описать как сеть квантовых логических элементов и измерений. Однако любое измерение можно отложить до конца квантовых вычислений, хотя эта отсрочка может потребовать вычислительных затрат, поэтому большинство квантовых схем изображают сеть, состоящую только из квантовых логических элементов и без каких-либо измерений.

Квантовый параллелизм [ править ]

Квантовый параллелизм — это эвристика, согласно которой квантовые компьютеры можно рассматривать как оценку функции для нескольких входных значений одновременно. Этого можно достичь, подготовив квантовую систему в суперпозиции входных состояний и применив унитарное преобразование, которое кодирует функцию, подлежащую оценке. Результирующее состояние кодирует выходные значения функции для всех входных значений в суперпозиции, что позволяет одновременно вычислять несколько выходных значений. Это свойство является ключом к ускорению многих квантовых алгоритмов. Однако «параллелизма» в этом смысле недостаточно для ускорения вычислений, поскольку измерение в конце вычислений дает только одно значение. Чтобы быть полезным, квантовый алгоритм должен также включать в себя какой-то другой концептуальный компонент. ^[49]^[50]

Квантовое программирование [ править ]

Существует ряд моделей вычислений для квантовых вычислений, отличающихся основными элементами, на которые разлагаются вычисления.

Массив ворот [ править ]

Массив квантовых вентилей разлагает вычисления на последовательность квантовых вентилей размером в несколько кубитов . Квантовые вычисления можно описать как сеть квантовых логических элементов и измерений. Однако любое измерение можно отложить до конца квантовых вычислений, хотя эта отсрочка может потребовать вычислительных затрат, поэтому большинство квантовых схем изображают сеть, состоящую только из квантовых логических элементов и без каких-либо измерений.

Любое квантовое вычисление (которое в приведенном выше формализме представляет собой любую унитарную матрицу размера $2^{n}\times 2^{n}$ над $n$ кубиты) можно представить как сеть квантовых логических элементов из довольно небольшого семейства элементов. Выбор семейства вентилей, обеспечивающий такую конструкцию, известен как универсальный набор вентилей , поскольку компьютер, который может запускать такие схемы, является универсальным квантовым компьютером . Один общий такой набор включает в себя все однокубитные вентили, а также вентиль CNOT сверху. Это означает, что любые квантовые вычисления могут быть выполнены путем выполнения последовательности однокубитных вентилей вместе с вентилями CNOT. Хотя этот набор вентилей бесконечен, его можно заменить конечным набором вентилей, обратившись к теореме Соловея-Китаева .

Квантовые вычисления на измерений основе

Квантовый компьютер, основанный на измерениях, разлагает вычисления на последовательность измерений состояния Белла и однокубитных квантовых вентилей, применяемых к сильно запутанному начальному состоянию ( состоянию кластера ), используя метод, называемый телепортацией квантовых вентилей .

Адиабатические квантовые вычисления [ править ]

Адиабатический квантовый компьютер , основанный на квантовом отжиге , разлагает вычисления на медленное непрерывное преобразование начального гамильтониана в окончательный гамильтониан, основные состояния которого содержат решение. ^[51]

Нейроморфные квантовые вычисления [ править ]

Нейроморфные квантовые вычисления (сокращенно «н.квантовые вычисления») — это нетрадиционный тип вычислений, который использует нейроморфные вычисления для выполнения квантовых операций. Было высказано предположение, что квантовые алгоритмы , являющиеся алгоритмами, работающими на реалистичной модели квантовых вычислений , могут вычисляться одинаково эффективно с нейроморфными квантовыми вычислениями. И традиционные квантовые вычисления , и нейроморфные квантовые вычисления представляют собой основанные на физике нетрадиционные вычислительные подходы к вычислениям и не следуют архитектуре фон Неймана . Они оба создают систему (схему), которая представляет рассматриваемую физическую проблему, а затем используют соответствующие физические свойства системы для поиска «минимума». Нейроморфные квантовые вычисления и квантовые вычисления имеют схожие физические свойства во время вычислений.

квантовые вычисления Топологические

Топологический квантовый компьютер разлагает вычисления на сплетение анионов в двумерную решетку. ^[52]

Квантовая машина Тьюринга [ править ]

Квантовая машина Тьюринга — это квантовый аналог машины Тьюринга . ^[7] Все эти модели вычислений — квантовые схемы, ^[53] односторонние квантовые вычисления, ^[54] адиабатические квантовые вычисления, ^[55] и топологические квантовые вычисления ^[56]— было показано, что они эквивалентны квантовой машине Тьюринга; при идеальной реализации одного такого квантового компьютера он может моделировать все остальные с не более чем полиномиальными издержками. Эта эквивалентность не обязательно справедлива для практических квантовых компьютеров, поскольку накладные расходы на моделирование могут быть слишком большими, чтобы быть практичными.

Квантовая кибербезопасность криптография и

Квантовые вычисления имеют значительные потенциальные применения в области криптографии и кибербезопасности. Квантовая криптография, основанная на принципах квантовой механики, предлагает возможность создания безопасных каналов связи, устойчивых к подслушиванию. Протоколы квантового распределения ключей (QKD), такие как BB84, обеспечивают безопасный обмен криптографическими ключами между сторонами, обеспечивая конфиденциальность и целостность связи. Более того, квантовые генераторы случайных чисел (QRNG) могут генерировать высококачественные случайные числа, которые необходимы для безопасного шифрования.

Однако квантовые вычисления также создают проблемы для традиционных криптографических систем. Алгоритм Шора, квантовый алгоритм факторизации целых чисел, потенциально может разрушить широко используемые схемы криптографии с открытым ключом, такие как RSA, которые основаны на сложности факторизации больших чисел. Постквантовая криптография, предполагающая разработку криптографических алгоритмов, устойчивых к атакам как классических, так и квантовых компьютеров, является активной областью исследований, направленных на решение этой проблемы.

Продолжающиеся исследования в области квантовой криптографии и постквантовой криптографии имеют решающее значение для обеспечения безопасности связи и данных в условиях развития возможностей квантовых вычислений. Достижения в этих областях, такие как разработка новых протоколов QKD, усовершенствование QRNG и стандартизация постквантовых криптографических алгоритмов, будут играть ключевую роль в поддержании целостности и конфиденциальности информации в квантовую эпоху. ^[57]

Общение [ править ]

Квантовая криптография открывает новые способы безопасной передачи данных; например, квантовое распределение ключей использует запутанные квантовые состояния для создания безопасных криптографических ключей . ^[58] Когда отправитель и получатель обмениваются квантовыми состояниями, они могут гарантировать, что злоумышленник не перехватит сообщение, поскольку любой несанкционированный перехватчик нарушит хрупкую квантовую систему и внесет заметные изменения. ^[59] Таким образом, с помощью соответствующих криптографических протоколов отправитель и получатель могут установить общую частную информацию, устойчивую к подслушиванию. ^[12]^[60]

Современные оптоволоконные кабели способны передавать квантовую информацию на относительно короткие расстояния. Продолжающиеся экспериментальные исследования направлены на разработку более надежного оборудования (например, квантовых повторителей) в надежде масштабировать эту технологию для квантовых сетей на большие расстояния со сквозной запутанностью. Теоретически это может позволить реализовать новые технологические приложения, такие как распределенные квантовые вычисления и расширенное квантовое зондирование . ^[61]^[62]

Алгоритмы [ править ]

Прогресс в поиске квантовых алгоритмов обычно сосредоточен на этой модели квантовой схемы, хотя исключения, такие как квантовый адиабатический алгоритм существуют . Квантовые алгоритмы можно грубо классифицировать по типу ускорения, достигнутого по сравнению с соответствующими классическими алгоритмами. ^[63]

Квантовые алгоритмы, которые предлагают более чем полиномиальное ускорение по сравнению с самым известным классическим алгоритмом, включают алгоритм Шора для факторизации и связанные с ним квантовые алгоритмы для вычисления дискретных логарифмов , решения уравнения Пелля и, в более общем плане, решения проблемы скрытой подгруппы для абелевых конечных групп. ^[63]Эти алгоритмы зависят от примитива квантового преобразования Фурье . Не было найдено математического доказательства того, что столь же быстрый классический алгоритм невозможно найти, но данные свидетельствуют о том, что это маловероятно. ^[64] Определенные задачи оракула, такие как проблема Саймона и проблема Бернштейна-Вазирани, действительно дают доказуемое ускорение, хотя это относится к модели квантовых запросов , которая представляет собой ограниченную модель, в которой гораздо легче доказать нижние границы и не обязательно приводит к ускорению для практических задач. .

Другие задачи, включая моделирование квантово-физических процессов из химии и физики твердого тела, аппроксимацию некоторых полиномов Джонса и квантовый алгоритм для линейных систем уравнений , имеют квантовые алгоритмы, которые, по-видимому, дают суперполиномиальное ускорение и являются BQP -полными. Поскольку эти задачи являются BQP-полными, столь же быстрый классический алгоритм для них будет означать, что ни один квантовый алгоритм не даст суперполиномиального ускорения, что считается маловероятным. ^[65]

Некоторые квантовые алгоритмы, такие как алгоритм Гровера и усиление амплитуды , дают полиномиальное ускорение по сравнению с соответствующими классическими алгоритмами. ^[63] Хотя эти алгоритмы дают сравнительно скромное квадратичное ускорение, они широко применимы и, таким образом, дают ускорение для широкого круга задач. ^[21]

Моделирование квантовых систем [ править ]

Поскольку химия и нанотехнологии полагаются на понимание квантовых систем, а такие системы невозможно эффективно смоделировать классическим способом, квантовое моделирование может стать важным применением квантовых вычислений. ^[66] Квантовое моделирование также можно использовать для моделирования поведения атомов и частиц в необычных условиях, таких как реакции внутри коллайдера . ^[67] В июне 2023 года ученые-компьютерщики IBM сообщили, что квантовый компьютер дает лучшие результаты при решении физических задач, чем обычный суперкомпьютер. ^[68]^[69]

Около 2% годового мирового производства энергии используется для фиксации азота с целью производства аммиака для процесса Габера в промышленности сельскохозяйственных удобрений (хотя естественные организмы также производят аммиак). Квантовое моделирование может быть использовано для понимания этого процесса и повышения энергоэффективности производства. ^[70] Ожидается, что на первых порах квантовые вычисления будут использоваться для моделирования, которое повысит эффективность процесса Габера-Боша. ^[71] к середине 2020-х годов ^[72] хотя некоторые предсказывали, что это займет больше времени. ^[73]

Постквантовая криптография [ править ]

Заметным применением квантовых вычислений являются атаки на используемые в настоящее время криптографические системы. Факторизация целых чисел , лежащая в основе безопасности криптографических систем с открытым ключом, считается невозможной с вычислительной точки зрения на обычном компьютере для больших целых чисел, если они являются произведением нескольких простых чисел (например, произведения двух простых чисел по 300 цифр). ^[74] Для сравнения, квантовый компьютер мог бы решить эту проблему экспоненциально быстрее, используя алгоритм Шора для поиска ее факторов. ^[75]Эта способность позволила бы квантовому компьютеру взломать многие из используемых сегодня криптографических систем в том смысле, что для решения проблемы будет существовать полиномиальный по времени (по числу цифр целого числа) алгоритм. В частности, большинство популярных шифров с открытым ключом основаны на сложности факторизации целых чисел или задаче дискретного логарифма , обе из которых могут быть решены с помощью алгоритма Шора. В частности, RSA , Диффи-Хеллмана и эллиптической кривой Диффи-Хеллмана могут быть нарушены алгоритмы . Они используются для защиты безопасных веб-страниц, зашифрованной электронной почты и многих других типов данных. Нарушение этих правил будет иметь серьезные последствия для электронной конфиденциальности и безопасности.

Идентификация криптографических систем, которые могут быть защищены от квантовых алгоритмов, является активно исследуемой темой в области постквантовой криптографии . ^[76]^[77] Некоторые алгоритмы с открытым ключом основаны на проблемах, отличных от задач целочисленной факторизации и дискретного логарифма, к которым применяется алгоритм Шора, например, криптосистема МакЭлиса, основанная на проблеме теории кодирования . ^[76]^[78] Криптосистемы на основе решеток также не могут быть взломаны квантовыми компьютерами, и поиск алгоритма с полиномиальным временем для решения проблемы скрытых диэдральных подгрупп , который сломал бы многие криптосистемы на основе решеток, является хорошо изученной открытой проблемой. ^[79] Доказано, что применение алгоритма Гровера для взлома симметричного (секретного ключа) алгоритма методом перебора требует времени, равного примерно 2 ^{н /2} вызовов основного криптографического алгоритма по сравнению примерно с 2 ^н в классическом случае ^[80] это означает, что длина симметричных ключей фактически уменьшается вдвое: AES-256 будет иметь ту же защиту от атаки с использованием алгоритма Гровера, что и AES-128 против классического поиска методом перебора (см. Размер ключа ).

Проблемы с поиском [ править ]

Самый известный пример задачи, позволяющей добиться полиномиального квантового ускорения, — это неструктурированный поиск , который предполагает поиск отмеченного элемента из списка. $n$ элементы в базе данных. Эту проблему можно решить с помощью алгоритма Гровера, используя $O({\sqrt {n}})$ запросов к базе данных, квадратично меньше, чем $\Omega (n)$ запросы, необходимые для классических алгоритмов. В этом случае преимущество не только доказуемо, но и оптимально: было показано, что алгоритм Гровера дает максимально возможную вероятность найти искомый элемент при любом количестве поисков оракула. Многие примеры доказуемого квантового ускорения задач запросов основаны на алгоритме Гровера, включая алгоритм Брассара, Хойера и Тэппа для поиска коллизий в функциях типа два к одному. ^[81] и алгоритм Фари, Голдстоуна и Гутмана для оценки деревьев NAND. ^[82]

Проблемы, которые можно эффективно решить с помощью алгоритма Гровера, обладают следующими свойствами: ^[83]^[84]

В коллекции возможных ответов нет структуры для поиска,
Количество возможных ответов для проверки такое же, как количество входных данных алгоритма, и
Существует логическая функция, которая оценивает каждый входной сигнал и определяет, является ли он правильным ответом.

Для задач со всеми этими свойствами время работы алгоритма Гровера на квантовом компьютере масштабируется как квадратный корень из числа входных данных (или элементов в базе данных), в отличие от линейного масштабирования классических алгоритмов. Общий класс задач, к которым можно применить алгоритм Гровера. ^[85]— это булева проблема выполнимости , где база данных , через которую проходит алгоритм, представляет собой базу данных всех возможных ответов. Примером и возможным применением этого является взломщик паролей , который пытается угадать пароль. Взлом симметричных шифров с помощью этого алгоритма представляет интерес для государственных органов. ^[86]

Квантовый отжиг [ править ]

Квантовый отжиг основан на адиабатической теореме для проведения расчетов. Система помещается в основное состояние для простого гамильтониана, который медленно развивается к более сложному гамильтониану, основное состояние которого представляет собой решение рассматриваемой проблемы. Адиабатическая теорема утверждает, что если эволюция достаточно медленная, система будет оставаться в своем основном состоянии на протяжении всего процесса. Адиабатическая оптимизация может быть полезна для решения задач вычислительной биологии . ^[87]

Машинное обучение [ править ]

Поскольку квантовые компьютеры могут выдавать результаты, которые классические компьютеры не могут эффективно производить, и поскольку квантовые вычисления по своей сути являются линейными алгебраическими, некоторые выражают надежду на разработку квантовых алгоритмов, которые могут ускорить машинного обучения . задачи ^[33]^[88]

Например, считается, что алгоритм HHL , названный в честь его первооткрывателей Харроу, Хасидима и Ллойда, обеспечивает ускорение по сравнению с классическими аналогами. ^[33]^[89] Некоторые исследовательские группы недавно изучили возможность использования оборудования квантового отжига для обучения машин Больцмана и глубоких нейронных сетей . ^[90]^[91]^[92]

Модели глубокой генеративной химии становятся мощными инструментами для ускорения открытия лекарств . Однако огромный размер и сложность структурного пространства всех возможных молекул, подобных лекарствам, создают серьезные препятствия, которые в будущем могут быть преодолены с помощью квантовых компьютеров. Квантовые компьютеры, естественно, хороши для решения сложных квантовых задач многих тел. ^[22]и, таким образом, может сыграть важную роль в приложениях, связанных с квантовой химией. Следовательно, можно ожидать, что генеративные модели с квантовым усилением ^[93] включая квантовые GAN ^[94] в конечном итоге могут быть преобразованы в совершенные алгоритмы генеративной химии.

Инженерное дело [ править ]

По состоянию на 2023 год ^[update]классические компьютеры превосходят квантовые компьютеры во всех реальных приложениях. Хотя современные квантовые компьютеры могут ускорить решение конкретных математических задач, они не дают никаких вычислительных преимуществ для практических задач. Ученые и инженеры изучают множество технологий для аппаратного обеспечения квантовых вычислений и надеются разработать масштабируемые квантовые архитектуры, но остаются серьезные препятствия. ^[95]^[96]

Проблемы [ править ]

При создании крупномасштабного квантового компьютера существует ряд технических проблем. ^[97] Физик Дэвид ДиВинченцо перечислил эти требования к практическому квантовому компьютеру: ^[98]

Физически масштабируемый для увеличения количества кубитов.
Кубиты, которые можно инициализировать произвольными значениями
Квантовые вентили, которые быстрее декогеренции времени
Универсальный комплект ворот
Кубиты, которые можно легко прочитать.

Поиск запчастей для квантовых компьютеров также очень сложен. Сверхпроводящие квантовые компьютеры , подобные тем, что созданы Google и IBM , нуждаются в гелии-3 , побочном продукте ядерных исследований, и специальных сверхпроводящих кабелях, производимых только японской компанией Coax Co. ^[99]

Управление многокубитными системами требует генерации и координации большого количества электрических сигналов с жестким и детерминированным временным разрешением. Это привело к разработке квантовых контроллеров , которые позволяют взаимодействовать с кубитами. Масштабирование этих систем для поддержки растущего числа кубитов является дополнительной проблемой. ^[100]

Декогеренция [ править ]

Одной из самых больших проблем, связанных с созданием квантовых компьютеров, является контроль или устранение квантовой декогеренции . Обычно это означает изоляцию системы от окружающей среды, поскольку взаимодействие с внешним миром приводит к декогерентности системы. Однако существуют и другие источники декогеренции. Примеры включают квантовые вентили, колебания решетки и фоновый термоядерный спин физической системы, используемый для реализации кубитов. Декогеренция необратима, поскольку она фактически не унитарна, и обычно ее следует строго контролировать, если не избегать. Время декогеренции для систем-кандидатов, в частности, время поперечной релаксации T ₂ (для технологий ЯМР и МРТ , также называемое временем дефазировки ), обычно находится в диапазоне от наносекунд до секунд при низкой температуре. ^[101] В настоящее время некоторые квантовые компьютеры требуют охлаждения своих кубитов до 20 милликельвинов (обычно с использованием холодильника разбавления). ^[102]), чтобы предотвратить значительную декогеренцию. ^[103] Исследование 2020 года утверждает, что ионизирующее излучение , такое как космические лучи, тем не менее, может привести к декогеренции определенных систем в течение миллисекунд. ^[104]

В результате трудоемкие задачи могут привести к неработоспособности некоторых квантовых алгоритмов, поскольку попытка поддерживать состояние кубитов в течение достаточно длительного периода времени в конечном итоге приведет к повреждению суперпозиций. ^[105]

Эти проблемы более сложны для оптических подходов, поскольку временные рамки на порядки короче, а часто упоминаемым подходом к их преодолению является формирование оптического импульса . Частота ошибок обычно пропорциональна отношению времени работы ко времени декогеренции, поэтому любая операция должна быть завершена гораздо быстрее, чем время декогеренции.

Как описано в пороговой теореме , если частота ошибок достаточно мала, считается возможным использовать квантовую коррекцию ошибок для подавления ошибок и декогеренции. Это позволяет общему времени расчета превышать время декогеренции, если схема исправления ошибок может исправлять ошибки быстрее, чем их вносит декогерентность. Часто цитируемая цифра требуемой частоты ошибок в каждом вентиле для отказоустойчивых вычислений равна 10. ⁻³, предполагая, что шум является деполяризующим.

Выполнение этого условия масштабируемости возможно для широкого спектра систем. Однако использование исправления ошибок приводит к значительному увеличению количества необходимых кубитов. Число, необходимое для факторизации целых чисел с использованием алгоритма Шора, по-прежнему является полиномиальным и считается между L и L. ², где L — количество цифр числа, подлежащего факторизации; дополнительный коэффициент L. алгоритмы исправления ошибок увеличили бы эту цифру на Для 1000-битного числа это подразумевает необходимость около 10 ⁴ бит без исправления ошибок. ^[106] При исправлении ошибок эта цифра увеличится примерно до 10. ⁷биты. Время расчета около L ² или около 10 ⁷шагов и на частоте 1 МГц около 10 секунд. Однако накладные расходы на кодирование и исправление ошибок увеличивают размер настоящего отказоустойчивого квантового компьютера на несколько порядков. Тщательные оценки ^[107]^[108]показывают, что по крайней мере 3 миллиона физических кубитов будут учитывать 2048-битное целое число за 5 месяцев на квантовом компьютере с полностью исправленными ошибками. По количеству физических кубитов на сегодняшний день это самая низкая оценка. ^[109] для практически полезной задачи факторизации целых чисел размером 1024 бита или больше.

Другой подход к проблеме стабильности-декогеренции заключается в создании топологического квантового компьютера с анионами , квазичастицами, используемыми в качестве потоков, и использовании теории кос для формирования стабильных логических элементов. ^[110]^[111]

Квантовое превосходство [ править ]

Физик Джон Прескилл придумал термин «квантовое превосходство» , чтобы описать инженерный подвиг, демонстрирующий, что программируемое квантовое устройство может решить проблему, выходящую за рамки возможностей современных классических компьютеров. ^[112]^[113]^[114] Проблема не обязательно должна быть полезной, поэтому некоторые рассматривают тест квантового превосходства только как потенциальный будущий ориентир. ^[115]

В октябре 2019 года Google AI Quantum при поддержке НАСА стал первым, кто заявил, что достиг квантового превосходства, выполняя вычисления на квантовом компьютере Sycamore более чем в 3 000 000 раз быстрее, чем они могли бы быть выполнены на Summit , который обычно считается самым быстрым в мире. компьютер. ^[28]^[116]^[117] Впоследствии это утверждение было оспорено: IBM заявила, что Summit может выполнять образцы намного быстрее, чем заявлено. ^[118]^[119] и с тех пор исследователи разработали более совершенные алгоритмы для решения проблемы выборки, используемые для утверждения квантового превосходства, что существенно сокращает разрыв между Sycamore и классическими суперкомпьютерами. ^[120]^[121]^[122] и даже победить его. ^[123]^[124]^[125]

В декабре 2020 года группа из USTC реализовала тип выборки бозонов на 76 фотонах с помощью фотонного квантового компьютера , Jiuzhang чтобы продемонстрировать квантовое превосходство. ^[126]^[127]^[128] Авторы утверждают, что классическому современному суперкомпьютеру потребуется вычислительное время в 600 миллионов лет, чтобы сгенерировать количество выборок, которое их квантовый процессор может сгенерировать за 20 секунд. ^[129]

Заявления о квантовом превосходстве вызвали ажиотаж вокруг квантовых вычислений. ^[130] но они основаны на надуманных тестовых задачах, которые напрямую не подразумевают полезных реальных приложений. ^[95]^[131]

В январе 2024 года исследование, опубликованное в Physical Review Letters , обеспечило прямую проверку экспериментов по квантовому превосходству путем расчета точных амплитуд для экспериментально сгенерированных битовых строк с использованием суперкомпьютера Sunway нового поколения, продемонстрировав значительный скачок в возможностях моделирования, основанных на сжатии тензорной сети с несколькими амплитудами. алгоритм. Это событие подчеркивает развивающуюся среду квантовых вычислений, подчеркивая как прогресс, так и сложности, связанные с проверкой заявлений о квантовом превосходстве. ^[132]

Скептицизм [ править ]

Несмотря на большие надежды на квантовые вычисления, значительный прогресс в аппаратном обеспечении и оптимизм в отношении будущих приложений, в статье Nature в 2023 году современные квантовые компьютеры резюмировались как «На данный момент [годны] абсолютно ни для чего». ^[95]В статье уточняется, что квантовые компьютеры в любом случае еще не стали более полезными и эффективными, чем обычные компьютеры, хотя также утверждается, что в долгосрочной перспективе такие компьютеры, вероятно, будут полезны. 2023 г. «Сообщения ACM» от Статья ^[96]обнаружил, что текущие алгоритмы квантовых вычислений «недостаточны для практического квантового преимущества без значительных улучшений в программно-аппаратном комплексе». В нем утверждается, что наиболее многообещающими кандидатами на достижение ускорения с помощью квантовых компьютеров являются «проблемы малых данных», например, в химии и материаловедении. Однако в статье также делается вывод, что широкий спектр рассмотренных ею потенциальных приложений, таких как машинное обучение, «не удастся достичь квантового преимущества с помощью существующих квантовых алгоритмов в обозримом будущем», и определены ограничения ввода-вывода, которые делают ускорение маловероятным. «Проблемы больших данных, неструктурированные линейные системы и поиск в базе данных на основе алгоритма Гровера».

Такое положение дел можно объяснить несколькими текущими и долгосрочными соображениями.

Традиционное компьютерное оборудование и алгоритмы не только оптимизированы для практических задач, но и продолжают быстро совершенствоваться, особенно ускорители графических процессоров .
Современное оборудование для квантовых вычислений генерирует лишь ограниченную степень запутанности, прежде чем его захлестнет шум.
Квантовые алгоритмы обеспечивают ускорение по сравнению с традиционными алгоритмами только для некоторых задач, и сопоставление этих задач с практическими приложениями оказалось сложной задачей. Некоторые многообещающие задачи и приложения требуют ресурсов, значительно превышающих те, которые доступны сегодня. ^[133]^[134] В частности, обработка больших объемов неквантовых данных является проблемой для квантовых компьютеров. ^[96]
Некоторые перспективные алгоритмы были «деквантованы», т.е. найдены их неквантовые аналоги аналогичной сложности.
Если квантовая коррекция ошибок используется для масштабирования квантовых компьютеров для практических приложений, ее накладные расходы могут подорвать ускорение, обеспечиваемое многими квантовыми алгоритмами. ^[96]
Анализ сложности алгоритмов иногда делает абстрактные предположения, которые не выполняются в приложениях. Например, входные данные, закодированные в квантовых состояниях, могут быть еще недоступны, а «функции оракула», используемые в алгоритме Гровера, часто имеют внутреннюю структуру, которую можно использовать для более быстрых алгоритмов.

В частности, создание компьютеров с большим количеством кубитов может быть бесполезным, если эти кубиты недостаточно хорошо связаны и не могут поддерживать достаточно высокую степень запутанности в течение длительного времени. Пытаясь превзойти обычные компьютеры, исследователи квантовых вычислений часто ищут новые задачи, которые можно решить на квантовых компьютерах, но это оставляет возможность того, что в ответ будут разработаны эффективные неквантовые методы, как это видно на примере демонстрации квантового превосходства . Поэтому желательно доказать нижние границы сложности наилучших возможных неквантовых алгоритмов (которые могут быть неизвестны) и показать, что некоторые квантовые алгоритмы бессимптомно улучшают эти границы.

Некоторые исследователи выразили скептицизм по поводу возможности создания масштабируемых квантовых компьютеров, как правило, из-за проблемы поддержания согласованности в больших масштабах, но также и по другим причинам.

Билл Унру усомнился в практичности квантовых компьютеров в статье, опубликованной в 1994 году. ^[135] Пол Дэвис утверждал, что компьютер с 400 кубитами даже вступит в конфликт с космологической информацией, связанной с голографическим принципом . ^[136] Скептики, такие как Гил Калаи, сомневаются, что квантовое превосходство когда-либо будет достигнуто. ^[137]^[138]^[139] Физик Михаил Дьяконов выразил скептицизм по поводу квантовых вычислений следующим образом:

«Таким образом, количество непрерывных параметров, описывающих состояние такого полезного квантового компьютера в любой момент времени, должно составлять… около 10 ³⁰⁰... Сможем ли мы когда-нибудь научиться контролировать более 10 ³⁰⁰непрерывно изменяющиеся параметры, определяющие квантовое состояние такой системы? Мой ответ прост. Нет никогда. " ^[140]^[141]

Кандидаты на физическую реализацию [ править ]

Практический квантовый компьютер должен использовать физическую систему в качестве программируемого квантового регистра. ^[142] Исследователи изучают несколько технологий в качестве кандидатов на надежную реализацию кубитов. ^[143] Сверхпроводники и захваченные ионы — одни из наиболее разработанных предложений, но экспериментаторы рассматривают и другие аппаратные возможности. ^[144]

Теория [ править ]

Вычислимость [ править ]

Любая вычислительная задача , решаемая классическим компьютером, также может быть решена и квантовым компьютером. ^[145] Интуитивно это происходит потому, что считается, что все физические явления, включая работу классических компьютеров, можно описать с помощью квантовой механики , которая лежит в основе работы квантовых компьютеров.

И наоборот, любая задача, решаемая квантовым компьютером, также может быть решена и классическим компьютером. Можно смоделировать как квантовые, так и классические компьютеры вручную, используя всего лишь бумагу и ручку, если уделить достаточно времени. Более формально, любой квантовый компьютер можно смоделировать с помощью машины Тьюринга . Другими словами, квантовые компьютеры не предоставляют никаких дополнительных возможностей по сравнению с классическими компьютерами с точки зрения вычислительности . Это означает, что квантовые компьютеры не могут решать неразрешимые проблемы , такие как проблема остановки , и существование квантовых компьютеров не опровергает тезис Чёрча-Тьюринга . ^[146]

Сложность [ править ]

Хотя квантовые компьютеры не могут решить проблемы, которые уже не могут решить классические компьютеры, есть подозрение, что они могут решать некоторые проблемы быстрее, чем классические компьютеры. Например, известно, что квантовые компьютеры могут эффективно факторизовать целые числа , хотя считается, что это не относится к классическим компьютерам.

Класс задач , которые могут быть эффективно решены с помощью квантового компьютера с ограниченной ошибкой, называется BQP , что означает «ограниченная ошибка, квантовое, полиномиальное время». Более формально, BQP — это класс задач, которые могут быть решены с помощью квантовой машины Тьюринга с полиномиальным временем и вероятностью ошибки не более 1/3. Как класс вероятностных задач, BQP является квантовым аналогом BPP («ограниченная ошибка, вероятностное, полиномиальное время»), класса проблем, которые могут быть решены с помощью вероятностных машин Тьюринга с полиномиальным временем и ограниченной ошибкой. ^[147] Известно, что ${\mathsf {BPP\subseteq BQP}}$ и широко подозревается, что ${\mathsf {BQP\subsetneq BPP}}$ Это интуитивно означало бы, что квантовые компьютеры более мощны, чем классические компьютеры, с точки зрения временной сложности . ^[148]

Точная связь BQP с P , NP и PSPACE неизвестна. Однако известно, что ${\mathsf {P\subseteq BQP\subseteq PSPACE}}$ ; то есть все проблемы, которые могут быть эффективно решены с помощью детерминированного классического компьютера, также могут быть эффективно решены с помощью квантового компьютера, и все проблемы, которые могут быть эффективно решены с помощью квантового компьютера, также могут быть решены с помощью детерминированного классического компьютера с полиномиальными пространственными ресурсами. . Далее предполагается, что BQP является строгим надмножеством P, а это означает, что существуют проблемы, которые эффективно решаются квантовыми компьютерами, но не могут быть эффективно решены детерминированными классическими компьютерами. Например, известно, что факторизация целых чисел и задача дискретного логарифма входят в BQP и предположительно находятся за пределами P. О взаимосвязи BQP и NP мало что известно, кроме того факта, что некоторые задачи NP, которые, как полагают, не входят в P. P также находятся в BQP (например, целочисленная факторизация и задача дискретного логарифма находятся в NP). Есть подозрение, что ${\mathsf {NP\nsubseteq BQP}}$ ; то есть считается, что существуют эффективно проверяемые проблемы, которые невозможно эффективно решить с помощью квантового компьютера. Как прямое следствие этого убеждения также предполагается, что BQP не пересекается с классом NP-полных следовало бы, задач (если бы NP-полная задача находилась в BQP, то из NP-трудности что все задачи в NP находятся в БКП). ^[149]

См. также [ править ]

D-Wave Systems - канадская компания по квантовым вычислениям
Электронная квантовая голография
Глоссарий квантовых вычислений
IARPA – Страницы американского правительственного агентства
IonQ — американская компания информационных технологий.
Список новых технологий : новые технологии активно разрабатываются.
Список квантовых процессоров - Список компонентов квантового компьютера
Дистилляция магического состояния - алгоритм квантовых вычислений
Естественные вычисления - введена терминология, охватывающая три класса методов.
Оптические вычисления - компьютер, использующий фотоны или световые волны.
Квантовая шина - устройство, которое можно использовать для хранения или передачи информации между независимыми кубитами в квантовом компьютере.
Квантовое познание - применение квантовой механики к когнитивным явлениям.
Квантовый объем - показатель возможностей квантового компьютера.
Квантовая странность – неинтуитивные аспекты квантовой механики
Rigetti Computing - американская компания по квантовым вычислениям.
Суперкомпьютер - тип чрезвычайно мощного компьютера.
Теоретическая информатика - раздел информатики и математики.
Нетрадиционные вычисления - вычисления новыми или необычными методами.
Valleytronics – Экспериментальная область в области полупроводников

Примечания [ править ]

^ Стандартная основа также является вычислительной основой . ^[47]

Ссылки [ править ]

^ Рассел, Джон (10 января 2019 г.). «Обновление IBM Quantum: запуск Q System One, новые сотрудники и планы центра контроля качества» . HPCwire . Проверено 9 января 2023 г.
^ Ааронсон 2013 , с. 132.
^ Бхатта, Варун С. (10 мая 2020 г.). «Множественность дуализма волна – частица» (PDF) . Современная наука . 118 (9): 1365. doi : 10.18520/cs/v118/i9/1365-1374 . ISSN 0011-3891 . S2CID 216143449 .
^ Серуцци, Пол Э. (2012). Вычисления: краткая история . Кембридж, Массачусетс : MIT Press. стр. 3, 46. ISBN. 978-0-262-31038-3 . OCLC 796812982 .
^ Ходжес, Эндрю (2014). Алан Тьюринг: Загадка . Принстон, Нью-Джерси: Издательство Принстонского университета . п. XVIII. ISBN 9780691164724 .
^ Мортенссон-Пендрил, Анн-Мари (1 ноября 2006 г.). «Манхэттенский проект — часть истории физики». Физическое образование . 41 (6): 493–501. Бибкод : 2006PhyEd..41..493M . дои : 10.1088/0031-9120/41/6/001 . ISSN 0031-9120 . S2CID 120294023 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Бениофф, Пол (1980). «Компьютер как физическая система: микроскопическая квантовомеханическая гамильтонова модель компьютеров, представленная машинами Тьюринга». Журнал статистической физики . 22 (5): 563–591. Бибкод : 1980JSP....22..563B . дои : 10.1007/bf01011339 . S2CID 122949592 .
^ Булута, Юлия; Нори, Франко (2 октября 2009 г.). «Квантовые симуляторы». Наука . 326 (5949): 108–111. Бибкод : 2009Sci...326..108B . дои : 10.1126/science.1177838 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 19797653 . S2CID 17187000 .
^ Манин, Ю. И. (1980). и Вычислимое невычислимое . Советское радио. стр. 13–15. Архивировано из оригинала 10 мая 2013 года . Проверено 4 марта 2013 г.
^ Фейнман, Ричард (июнь 1982 г.). «Моделирование физики с помощью компьютеров» (PDF) . Международный журнал теоретической физики . 21 (6/7): 467–488. Бибкод : 1982IJTP...21..467F . дои : 10.1007/BF02650179 . S2CID 124545445 . Архивировано из оригинала (PDF) 8 января 2019 года . Проверено 28 февраля 2019 г.
^ Нильсен и Чуанг 2010 , с. 214.
^ Перейти обратно: ^а ^б Беннетт, Чарльз Х .; Брассар, Жиль (декабрь 1984 г.). Квантовая криптография: распределение открытых ключей и подбрасывание монет . Международная конференция IEEE по компьютерам, системам и обработке сигналов. Бангалор, Индия. стр. 175–179. arXiv : 2003.06557 . дои : 10.1016/j.tcs.2014.05.025 .
^ Брассар, Г. (2005). «Краткая история квантовой криптографии: личный взгляд» . Семинар IEEE по теории информации по теории и практике теоретической информационной безопасности, 2005 г. Остров Авадзи, Япония: IEEE. стр. 19–23. arXiv : Quant-ph/0604072 . дои : 10.1109/ITWTPI.2005.1543949 . ISBN 978-0-7803-9491-9 . S2CID 16118245 .
^ Дойч, Д. (8 июля 1985 г.). «Квантовая теория, принцип Чёрча – Тьюринга и универсальный квантовый компьютер». Труды Лондонского королевского общества. А. Математические и физические науки . 400 (1818): 97–117. Бибкод : 1985РСПСА.400...97Д . дои : 10.1098/rspa.1985.0070 . ISSN 0080-4630 . S2CID 1438116 .
^ Бернштейн, Итан; Вазирани, Умеш (1993). «Квантовая теория сложности» . Материалы двадцать пятого ежегодного симпозиума ACM по теории вычислений – STOC '93 . Сан-Диего, Калифорния, США: ACM Press. стр. 11–20. дои : 10.1145/167088.167097 . ISBN 978-0-89791-591-5 . S2CID 676378 .
^ Саймон, доктор медицинских наук (1994). «О возможностях квантовых вычислений» . Материалы 35-го ежегодного симпозиума по основам информатики . Санта-Фе, Нью-Мексико, США: IEEE Comput. Соц. Нажимать. стр. 116–123. дои : 10.1109/SFCS.1994.365701 . ISBN 978-0-8186-6580-6 . S2CID 7457814 .
^ Нильсен и Чуанг 2010 , с. 30-32.
^ Шор 1994 .
^ Grumbling & Horowitz 2019 , с. 15.
^ Гровер, Лов К. (1996). Быстрый квантово-механический алгоритм поиска в базе данных . Симпозиум ACM по теории вычислений. Филадельфия : ACM Press. стр. 212–219. arXiv : Quant-ph/9605043 . дои : 10.1145/237814.237866 . ISBN 978-0-89791-785-8 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Нильсен и Чуанг 2010 , с. 7.
^ Перейти обратно: ^а ^б Ллойд, Сет (23 августа 1996 г.). «Универсальные квантовые симуляторы». Наука . 273 (5278): 1073–1078. Бибкод : 1996Sci...273.1073L . дои : 10.1126/science.273.5278.1073 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 8688088 . S2CID 43496899 .
^ Цао, Юдун; Ромеро, Джонатан; Олсон, Джонатан П.; Дегрооте, Матиас; Джонсон, Питер Д.; и другие. (9 октября 2019 г.). «Квантовая химия в эпоху квантовых вычислений». Химические обзоры . 119 (19): 10856–10915. arXiv : 1812.09976 . doi : 10.1021/acs.chemrev.8b00803 . ISSN 0009-2665 . ПМИД 31469277 . S2CID 119417908 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Grumbling & Horowitz 2019 , стр. 164–169.
^ Чуанг, Исаак Л.; Гершенфельд, Нил; Кубинец, Маркдой (апрель 1998 г.). «Экспериментальная реализация быстрого квантового поиска». Письма о физических отзывах . 80 (15). Американское физическое общество : 3408–3411. Бибкод : 1998PhRvL..80.3408C . doi : 10.1103/PhysRevLett.80.3408 .
^ Холтон, Уильям Коффен. «квантовый компьютер» . Британская энциклопедия . Британская энциклопедия . Проверено 4 декабря 2021 г.
^ Гибни, Элизабет (23 октября 2019 г.). «Привет, квантовый мир! Google публикует знаковое заявление о квантовом превосходстве» . Природа . 574 (7779): 461–462. Бибкод : 2019Natur.574..461G . дои : 10.1038/d41586-019-03213-z . PMID 31645740 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Краткое содержание: Мартинис, Джон; Бойшо, Серхио (23 октября 2019 г.). «Квантовое превосходство с использованием программируемого сверхпроводникового процессора» . Природа . 574 (7779). Google AI : 505–510. arXiv : 1910.11333 . Бибкод : 2019Natur.574..505A . дои : 10.1038/s41586-019-1666-5 . PMID 31645734 . S2CID 204836822 . Проверено 27 апреля 2022 г.
• Журнальная статья: Аруте, Фрэнк; Арья, Кунал; Бэббуш, Райан; Бэкон, Дэйв; Бардин, Джозеф К.; и другие. (23 октября 2019 г.). «Квантовое превосходство с использованием программируемого сверхпроводникового процессора». Природа . 574 (7779): 505–510. arXiv : 1910.11333 . Бибкод : 2019Natur.574..505A . дои : 10.1038/s41586-019-1666-5 . PMID 31645734 . S2CID 204836822 .
^ Ааронсон, Скотт (30 октября 2019 г.). «Мнение | Почему важно достижение Google квантового превосходства» . Нью-Йорк Таймс . ISSN 0362-4331 . Проверено 25 сентября 2021 г.
^ Педно, Эдвин (22 октября 2019 г.). «О квантовом превосходстве » . Блог исследований IBM . Проверено 9 февраля 2021 г.
^ Пан, Фэн; Чжан, Пан (4 марта 2021 г.). «Моделирование схем квантового превосходства Платана». arXiv : 2103.03074 [ квант-ph ].
^ Нильсен и Чуанг 2010 , с. 481.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Прескилл, Джон (6 августа 2018 г.). «Квантовые вычисления в эпоху NISQ и за ее пределами» . Квантовый . 2 : 79. arXiv : 1801.00862 . Бибкод : 2018Количество...2...79P . doi : 10.22331/кв-2018-08-06-79 . S2CID 44098998 .
^ Гибни, Элизабет (2 октября 2019 г.). «Квантовая золотая лихорадка: частное финансирование, вливающееся в квантовые стартапы». Природа . 574 (7776): 22–24. Бибкод : 2019Natur.574...22G . дои : 10.1038/d41586-019-02935-4 . ПМИД 31578480 . S2CID 203626236 .
^ Родриго, Крис Миллс (12 февраля 2020 г.). «Бюджетное предложение Трампа увеличивает финансирование искусственного интеллекта и квантовых вычислений» . Холм . Проверено 11 июля 2021 г.
^ Бионди, Маттео; Хейд, Анна; Хенке, Николаус; Мор, Нико; Паутассо, Лоренцо; и другие. (14 декабря 2021 г.). «Случаи использования квантовых вычислений становятся реальностью — что вам нужно знать» . МакКинси и компания . Проверено 1 апреля 2022 г.
^ Хилл, Левон (январь 2024 г.). «На какую часть жизненного цикла открытия лекарств квантовые вычисления могут повлиять больше всего?» . Новизин . Проверено 16 января 2024 г.
^ Персонал (7 декабря 2023 г.). «Физики впервые «запутывают» отдельные молекулы, открывая возможности для квантовых вычислений» . Физика.орг . Архивировано из оригинала 8 декабря 2023 года . Проверено 8 декабря 2023 г.
^ Блувштейн, Долев; Эверед, Саймон Дж.; Гейм, Александра А.; Ли, Софи Х.; Чжоу, Хэнъюнь; Мановиц, Том; Эбади, Сепер; Каин, Мэделин; Калиновский, Марцин; Ханглейтер, Доминик; Атаидес, Дж. Поль Бонилья; Тушь для ресниц, Нишад; Конг, Ирис; Гао, Сюнь; Родригес, Питер Сейлс (6 декабря 2023 г.). «Логический квантовый процессор на основе реконфигурируемых массивов атомов» . Природа 626 (7997): 58–65. arXiv : 2312.03982 . дои : 10.1038/ s41586-023-06927-3 ISSN 1476-4687 . ПМЦ 10830422 . ПМИД 38056497 . S2CID 266052773 .
^ Фридберг-младший, Сидней Дж. (7 декабря 2023 г.). « Вперед: DARPA и Гарвардский прорыв приближают годы квантовых вычислений» . Прорыв защиты . Проверено 9 декабря 2023 г.
^ «Исследование, финансируемое DARPA, ведет к прорыву в области квантовых вычислений» . darpa.mil . 6 декабря 2023 г. Проверено 5 января 2024 г.
^ Чоудри, Ризван (30 декабря 2023 г.). «Топ-7 инновационных историй 2023 года – Интересная инженерия» . Интересныйинжиниринг.com . Проверено 6 января 2024 г.
^ Маки, Курт (8 февраля 2024 г.). «Квантовые вычисления Microsoft получают финансирование DARPA» . rcpmag.com . Проверено 9 февраля 2024 г.
^ Беннетт, Чарли (31 июля 2020 г.). Информация квантова: как физика помогла объяснить природу информации и что с ней можно сделать (видеозапись). Событие происходит в 1:08:22 – через YouTube.
^ Нильсен и Чуанг 2010 , с. 13.
^ Перейти обратно: ^а ^б Мермин 2007 , с. 17.
^ Перейти обратно: ^а ^б Мермин 2007 , с. 18.
^ Ааронсон 2013 , с. 110.
^ Нильсен и Чуанг 2010 , с. 30–32.
^ Мермин 2007 , стр. 38–39.
^ Дас, А.; Чакрабарти, БК (2008). «Квантовый отжиг и аналоговые квантовые вычисления». Преподобный Мод. Физ. 80 (3): 1061–1081. arXiv : 0801.2193 . Бибкод : 2008РвМП...80.1061Д . CiteSeerX 10.1.1.563.9990 . дои : 10.1103/RevModPhys.80.1061 . S2CID 14255125 .
^ Наяк, Четан; Саймон, Стивен; Стерн, Ади; Дас Сарма, Санкар (2008). «Неабелевы анионы и квантовые вычисления». Обзоры современной физики . 80 (3): 1083–1159. arXiv : 0707.1889 . Бибкод : 2008РвМП...80.1083Н . дои : 10.1103/RevModPhys.80.1083 . S2CID 119628297 .
^ Чи-Чи Яо, А. (1993). «Сложность квантовой схемы» . Материалы 34-й ежегодной конференции IEEE по информатике в 1993 году . стр. 352–361. дои : 10.1109/SFCS.1993.366852 . ISBN 0-8186-4370-6 . S2CID 195866146 .
^ Рауссендорф, Роберт; Браун, Дэниел Э.; Бригель, Ханс Дж. (25 августа 2003 г.). «Квантовые вычисления на основе измерений состояний кластера». Физический обзор А. 68 (2): 022312. arXiv : quant-ph/0301052 . Бибкод : 2003PhRvA..68b2312R . дои : 10.1103/PhysRevA.68.022312 . S2CID 6197709 .
^ Ааронов, Дорит; ван Дам, Вим; Кемпе, Джулия; Ландау, Зеф; Ллойд, Сет; Регев, Одед (1 января 2008 г.). «Адиабатические квантовые вычисления эквивалентны стандартным квантовым вычислениям». Обзор СИАМ . 50 (4): 755–787. arXiv : Quant-ph/0405098 . Бибкод : 2008SIAMR..50..755A . дои : 10.1137/080734479 . ISSN 0036-1445 . S2CID 1503123 .
^ Фридман, Майкл Х.; Ларсен, Майкл; Ван, Чжэнхань (1 июня 2002 г.). «Модульный функтор, универсальный для квантовых вычислений». Связь в математической физике . 227 (3): 605–622. arXiv : Quant-ph/0001108 . Бибкод : 2002CMaPh.227..605F . дои : 10.1007/s002200200645 . ISSN 0010-3616 . S2CID 8990600 .
^ Пирандола, С.; Андерсен, UL; Банки, Л.; Берта, М.; Бунандар, Д.; Колбек, Р.; Инглунд, Д.; Геринг, Т.; Лупо, К.; Оттавиани, К.; Перейра, Дж.; Разави, М.; Шамсул Шари, Дж.; Томачел, М.; Усенко, В.К.; Валлоне, Г.; Виллорези, П.; Уоллден, П. (2020). «Достижения в квантовой криптографии» Достижения оптики и фотоники . 12 (4): 1012–1236. arXiv : 1906.01645 . Бибкод : 2020AdOP... 12.1012P дои : 10.1364/AOP.361502 .
^ Пирандола, С.; Андерсен, UL; Банки, Л.; Берта, М.; Бунандар, Д.; Колбек, Р.; Инглунд, Д.; Геринг, Т.; Лупо, К.; Оттавиани, К.; Перейра, JL; Разави, М.; Шамсул Шаари, Дж.; Томамичел, М.; Усенко, ВК (14 декабря 2020 г.). «Достижения квантовой криптографии». Достижения оптики и фотоники . 12 (4): 1017. arXiv : 1906.01645 . Бибкод : 2020AdOP...12.1012P . дои : 10.1364/AOP.361502 . ISSN 1943-8206 . S2CID 174799187 .
^ Сюй, Фэйху; Ма, Сюнфэн; Чжан, Цян; Ло, Хой-Квонг; Пан, Цзянь-Вэй (26 мая 2020 г.). «Безопасное распределение квантовых ключей с помощью реалистичных устройств». Обзоры современной физики . 92 (2): 025002-3. arXiv : 1903.09051 . Бибкод : 2020RvMP...92b5002X . doi : 10.1103/RevModPhys.92.025002 . S2CID 210942877 .
^ Сюй, Гобин; Мао, Цзяньчжоу; Сакк, Эрик; Ван, Шуанбао Пол (22 марта 2023 г.). «Обзор квантово-безопасных подходов: квантовое распределение ключей и постквантовая криптография». 2023 57-я ежегодная конференция по информационным наукам и системам (CISS) . ИИЭЭ . п. 3. дои : 10.1109/СНПЧ56502.2023.10089619 . ISBN 978-1-6654-5181-9 .
^ Козловский, Войцех; Венер, Стефани (25 сентября 2019 г.). «На пути к крупномасштабным квантовым сетям». Материалы шестой ежегодной международной конференции ACM по наноразмерным вычислениям и коммуникации . АКМ. стр. 1–7. arXiv : 1909.08396 . дои : 10.1145/3345312.3345497 . ISBN 978-1-4503-6897-1 .
^ Го, Сюеши; Бреум, Каспер Р.; Боррегор, Джон; Идзуми, Сюро; Ларсен, Майкл В.; Геринг, Тобиас; Кристандл, Матиас; Неергаард-Нильсен, Йонас С.; Андерсен, Ульрик Л. (23 декабря 2019 г.). «Распределенное квантовое зондирование в запутанной сети с непрерывными переменными». Физика природы . 16 (3): 281–284. arXiv : 1905.09408 . дои : 10.1038/s41567-019-0743-x . ISSN 1745-2473 . S2CID 256703226 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Джордан, Стивен (14 октября 2022 г.) [22 апреля 2011 г.]. «Зоопарк квантовых алгоритмов» . Архивировано из оригинала 29 апреля 2018 года.
^ Ааронсон, Скотт ; Архипов, Алексей (6 июня 2011 г.). «Вычислительная сложность линейной оптики». Материалы сорок третьего ежегодного симпозиума ACM по теории вычислений . Сан-Хосе, Калифорния : Ассоциация вычислительной техники . стр. 333–342. arXiv : 1011.3245 . дои : 10.1145/1993636.1993682 . ISBN 978-1-4503-0691-1 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Нильсен и Чуанг 2010 , с. 42.
^ Нортон, Куинн (15 февраля 2007 г.). «Отец квантовых вычислений» . Проводной .
^ Амбайнис, Андрис (весна 2014 г.). «Что мы можем сделать с квантовым компьютером?» . Институт перспективных исследований.
^ Чанг, Кеннет (14 июня 2023 г.). «Развитие квантовых вычислений открывает новую эру, говорит IBM. Квантовый компьютер дал лучшие ответы на физические задачи, чем обычный суперкомпьютер» . Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 14 июня 2023 года . Проверено 15 июня 2023 г.
^ Ким, Ёнсок; и другие. (14 июня 2023 г.). «Доказательства полезности квантовых вычислений перед отказоустойчивостью» . Природа . 618 (7965): 500–505. Бибкод : 2023Природа.618..500К . дои : 10.1038/s41586-023-06096-3 . ПМЦ 10266970 . ПМИД 37316724 .
^ Морелло, Андреа (21 ноября 2018 г.). Обед и обучение: квантовые вычисления . Сибос ТВ . Архивировано из оригинала 15 февраля 2021 года . Проверено 4 февраля 2021 г. - через YouTube. {{cite AV media}}: CS1 maint: bot: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )
^ Руане, Джонатан; Макафи, Эндрю; Оливер, Уильям Д. (1 января 2022 г.). «Квантовые вычисления для лидеров бизнеса» . Гарвардское деловое обозрение . ISSN 0017-8012 . Проверено 12 апреля 2023 г.
^ Бадд, Флориан; Фольц, Дэниел (12 июля 2019 г.). «Квантовые вычисления и химическая промышленность | McKinsey» . www.mckinsey.com . МакКинси и компания . Проверено 12 апреля 2023 г.
^ Бурзак, Кэтрин (30 октября 2017 г.). «Химия — убийственное приложение квантовых вычислений» . cen.acs.org . Американское химическое общество . Проверено 12 апреля 2023 г.
^ Ленстра, Арьен К. (2000). «Целочисленный факторинг» (PDF) . Проекты, коды и криптография . 19 (2/3): 101–128. дои : 10.1023/А:1008397921377 . S2CID 9816153 . Архивировано из оригинала (PDF) 10 апреля 2015 года.
^ Нильсен и Чуанг 2010 , с. 216.
^ Перейти обратно: ^а ^б Бернштейн, Дэниел Дж. (2009). «Введение в постквантовую криптографию». Постквантовая криптография . Берлин, Гейдельберг: Springer. стр. 1–14. дои : 10.1007/978-3-540-88702-7_1 . ISBN 978-3-540-88701-0 . S2CID 61401925 .
^ См. также pqcrypto.org , библиографию Дэниела Дж. Бернштейна и Тани Ланге, посвященную криптографии, которая, как известно, не может быть взломана квантовыми вычислениями.
^ МакЭлис, Р.Дж. (январь 1978 г.). «Криптосистема с открытым ключом, основанная на теории алгебраического кодирования» (PDF) . ДСНПР . 44 : 114–116. Бибкод : 1978ДСНПР..44..114М .
^ Кобаяши, Х.; Галл, Флорида (2006). «Проблема о двугранной скрытой подгруппе: обзор» . Информационные и медиатехнологии . 1 (1): 178–185. дои : 10.2197/ipsjdc.1.470 .
^ Беннетт, Чарльз Х.; Бернштейн, Итан; Брассар, Жиль; Вазирани, Умеш (октябрь 1997 г.). «Сильные и слабые стороны квантовых вычислений». SIAM Journal по вычислительной технике . 26 (5): 1510–1523. arXiv : Quant-ph/9701001 . Бибкод : 1997quant.ph..1001B . дои : 10.1137/s0097539796300933 . S2CID 13403194 .
^ Брассар, Жиль; Хойер, Питер; Тапп, Ален (2016). «Квантовый алгоритм решения проблемы столкновений». В Као, Мин-Ян (ред.). Энциклопедия алгоритмов Нью-Йорк, Нью-Йорк: Спрингер. стр. 100-1 1662–1664. arXiv : Quant-ph/9705002 . дои : 10.1007/978-1-4939-2864-4_304 . ISBN 978-1-4939-2864-4 . S2CID 3116149 .
^ Фархи, Эдвард; Голдстоун, Джеффри; Гутманн, Сэм (23 декабря 2008 г.). «Квантовый алгоритм для гамильтонова дерева NAND» . Теория вычислений . 4 (1): 169–190. дои : 10.4086/toc.2008.v004a008 . ISSN 1557-2862 . S2CID 8258191 .
^ Уильямс, Колин П. (2011). Исследования в области квантовых вычислений . Спрингер . стр. 242–244. ISBN 978-1-84628-887-6 .
^ Гровер, Лов (29 мая 1996 г.). «Быстрый квантовомеханический алгоритм поиска в базе данных». arXiv : Quant-ph/9605043 .
^ Амбаинис, Амбаинис (июнь 2004 г.). «Алгоритмы квантового поиска». Новости ACM SIGACT . 35 (2): 22–35. arXiv : Quant-ph/0504012 . Бибкод : 2005quant.ph..4012A . дои : 10.1145/992287.992296 . S2CID 11326499 .
^ Рич, Стивен; Геллман, Бартон (1 февраля 2014 г.). «АНБ стремится создать квантовый компьютер, способный взломать большинство типов шифрования» . Вашингтон Пост .
^ Оутейрал, Карлос; Страм, Мартин; Моррис, Гарретт; Бенджамин, Саймон; Дин, Шарлотта; Ши, Джие (2021). «Перспективы квантовых вычислений в вычислительной молекулярной биологии» . WIREs Вычислительная молекулярная наука . 11 . arXiv : 2005.12792 . дои : 10.1002/wcms.1481 . S2CID 218889377 .
^ Биамонте, Джейкоб; Виттек, Питер; Панкотти, Никола; Ребентрост, Патрик; Вибе, Натан; Ллойд, Сет (сентябрь 2017 г.). «Квантовое машинное обучение». Природа . 549 (7671): 195–202. arXiv : 1611.09347 . Бибкод : 2017Natur.549..195B . дои : 10.1038/nature23474 . ISSN 0028-0836 . ПМИД 28905917 . S2CID 64536201 .
^ Харроу, Арам; хасидим, Авинатан; Ллойд, Сет (2009). «Квантовый алгоритм решения линейных систем уравнений». Письма о физических отзывах . 103 (15): 150502. arXiv : 0811.3171 . Бибкод : 2009PhRvL.103o0502H . doi : 10.1103/PhysRevLett.103.150502 . ПМИД 19905613 . S2CID 5187993 .
^ Бенедетти, Марчелло; Реалпе-Гомес, Джон; Бисвас, Рупак; Пердомо-Ортис, Алехандро (9 августа 2016 г.). «Оценка эффективных температур в квантовых отжигателях для отбора проб: пример возможного применения в глубоком обучении» . Физический обзор А. 94 (2): 022308. arXiv : 1510.07611 . Бибкод : 2016PhRvA..94b2308B . дои : 10.1103/PhysRevA.94.022308 .
^ Аджагекар, Акшай; Ты, Фэнци (5 декабря 2020 г.). «Квантовые вычисления способствовали глубокому обучению для обнаружения и диагностики неисправностей в системах промышленных процессов». Компьютеры и химическая инженерия . 143 : 107119. arXiv : 2003.00264 . doi : 10.1016/j.compchemeng.2020.107119 . ISSN 0098-1354 . S2CID 211678230 .
^ Аджагекар, Акшай; Ты, Фэнци (1 декабря 2021 г.). «Гибридное глубокое обучение на основе квантовых вычислений для диагностики неисправностей в электроэнергетических системах» . Прикладная энергетика . 303 : 117628. Бибкод : 2021ApEn..30317628A . дои : 10.1016/j.apenergy.2021.117628 . ISSN 0306-2619 .
^ Гао, Сюнь; Аншуец, Эрик Р.; Ван, Шэн-Тао; Сирак, Дж. Игнасио; Лукин, Михаил Дмитриевич (2022). «Улучшение генеративных моделей с помощью квантовых корреляций». Физический обзор X . 12 (2): 021037. arXiv : 2101.08354 . Бибкод : 2022PhRvX..12b1037G . дои : 10.1103/PhysRevX.12.021037 . S2CID 231662294 .
^ Ли, Юнде; Топалоглу, Расит; Гош, Сваруп (9 января 2021 г.). «Квантовые генеративные модели для открытия низкомолекулярных лекарств». arXiv : 2101.03438 [ cs.ET ].
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Брукс, Майкл (24 мая 2023 г.). «Квантовые компьютеры: для чего они нужны?» . Природа . 617 (7962): С1 – С3. Бибкод : 2023Natur.617S...1B . дои : 10.1038/d41586-023-01692-9 . ПМИД 37225885 . S2CID 258847001 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Торстен Хефлер; Томас Хэнер; Матиас Тройер (май 2023 г.). «Отделение ажиотажа от практичности: о реальном достижении квантового преимущества» . Коммуникации АКМ.
^ Дьяконов Михаил (15 ноября 2018 г.). «Дело против квантовых вычислений» . IEEE-спектр .
^ ДиВинченцо, Дэвид П. (13 апреля 2000 г.). «Физическая реализация квантовых вычислений». Fortschritte der Physik . 48 (9–11): 771–783. arXiv : Quant-ph/0002077 . Бибкод : 2000ForPh..48..771D . doi : 10.1002/1521-3978(200009)48:9/11<771::AID-PROP771>3.0.CO;2-E . S2CID 15439711 .
^ Джайлз, Мартин (17 января 2019 г.). «У нас было бы больше квантовых компьютеров, если бы не было так сложно найти эти чертовы кабели» . Обзор технологий Массачусетского технологического института . Проверено 17 мая 2021 г.
^ Паука С.Дж., Дас К., Калра Б., Мойни А., Ян Й., Тренер М., Буске А., Канталоб С., Дик Н., Гарднер Г.К., Манфра М.Дж., Рейли DJ (2021). «Криогенный КМОП-чип для генерации управляющих сигналов для нескольких кубитов» . Природная электроника . 4 (4): 64–70. arXiv : 1912.01299 . дои : 10.1038/s41928-020-00528-y . S2CID 231715555 .
^ ДиВинченцо, Дэвид П. (1995). «Квантовые вычисления». Наука . 270 (5234): 255–261. Бибкод : 1995Sci...270..255D . CiteSeerX 10.1.1.242.2165 . дои : 10.1126/science.270.5234.255 . S2CID 220110562 .
^ Зу, Х.; Дай, В.; де Ваэле, АТАМ (2022). «Разработка холодильников разбавления – обзор». Криогеника . 121 . doi : 10.1016/j.cryogenics.2021.103390 . ISSN 0011-2275 . S2CID 244005391 .
^ Джонс, Никола (19 июня 2013 г.). «Вычисления: квантовая компания» . Природа . 498 (7454): 286–288. Бибкод : 2013Natur.498..286J . дои : 10.1038/498286a . ПМИД 23783610 .
^ Вепсяляйнен, Антти П.; Карамлу, Амир Х.; Оррелл, Джон Л.; Догра, Акшунна С.; Лоер, Бен; и другие. (август 2020 г.). «Влияние ионизирующего излучения на когерентность сверхпроводящих кубитов» . Природа . 584 (7822): 551–556. arXiv : 2001.09190 . Бибкод : 2020Природа.584..551В . дои : 10.1038/s41586-020-2619-8 . ISSN 1476-4687 . ПМИД 32848227 . S2CID 210920566 .
^ Эми, Мэтью; Маттео, Оливия; Георгиу, Влад; Моска, Мишель; Родитель, Алекс; Шанк, Джон (30 ноября 2016 г.). «Оценка стоимости универсальных квантовых атак на прообразы SHA-2 и SHA-3». arXiv : 1603.09383 [ квант-ph ].
^ Дьяконов М.И. (14 октября 2006 г.). С. Лурой; Сюй, Дж.; Заславский А. (ред.). «Действительно ли возможны отказоустойчивые квантовые вычисления?». Будущие тенденции в микроэлектронике. Вверх по Нано-Крик : 4–18. arXiv : Quant-ph/0610117 . Бибкод : 2006quant.ph.10117D .
^ Ахсан, Мухаммед (2015). Структура архитектуры квантового компьютера с захваченными ионами на основе инструмента моделирования производительности . OCLC 923881411 .
^ Ахсан, Мухаммед; Метр, Родни Ван; Ким, Юнгсан (28 декабря 2016 г.). «Проектирование квантового компьютера на миллион кубитов с использованием симулятора производительности ресурсов» . Журнал ACM о новых технологиях в вычислительных системах . 12 (4): 39:1–39:25. arXiv : 1512.00796 . дои : 10.1145/2830570 . ISSN 1550-4832 . S2CID 1258374 .
^ Гидни, Крейг; Экеро, Мартин (15 апреля 2021 г.). «Как разложить 2048-битные целые числа RSA за 8 часов, используя 20 миллионов шумных кубитов». Квантовый . 5 : 433. arXiv : 1905.09749 . Бибкод : 2021Количество...5..433G . doi : 10.22331/q-2021-04-15-433 . ISSN 2521-327X . S2CID 162183806 .
^ Фридман, Майкл Х .; Китаев Алексей ; Ларсен, Майкл Дж .; Ван, Чжэнхань (2003). «Топологические квантовые вычисления». Бюллетень Американского математического общества . 40 (1): 31–38. arXiv : Quant-ph/0101025 . дои : 10.1090/S0273-0979-02-00964-3 . МР 1943131 .
^ Монро, Дон (1 октября 2008 г.). «Аньонс: Какие прорывные квантовые вычисления нужны?» . Новый учёный .
^ Прескилл, Джон (26 марта 2012 г.). «Квантовые вычисления и граница запутанности». arXiv : 1203.5813 [ квант-ph ].
^ Прескилл, Джон (6 августа 2018 г.). «Квантовые вычисления в эпоху NISQ и за ее пределами» . Квантовый . 2 : 79. arXiv : 1801.00862 . Бибкод : 2018Количество...2...79P . doi : 10.22331/кв-2018-08-06-79 .
^ Бойшо, Серхио; Исаков Сергей В.; Смелянский Вадим Н.; Бэббуш, Райан; Дин, Нэн; и другие. (2018). «Характеристика квантового превосходства в устройствах ближайшего будущего». Физика природы . 14 (6): 595–600. arXiv : 1608.00263 . Бибкод : 2018NatPh..14..595B . дои : 10.1038/s41567-018-0124-x . S2CID 4167494 .
^ Сэвидж, Нил (5 июля 2017 г.). «Квантовые компьютеры конкурируют за «превосходство» » . Научный американец .
^ Джайлз, Мартин (20 сентября 2019 г.). «Сообщается, что исследователи Google достигли «квантового превосходства» » . Обзор технологий Массачусетского технологического института . Проверено 15 мая 2020 г.
^ Таварес, Франк (23 октября 2019 г.). «Google и НАСА достигают квантового превосходства» . НАСА . Проверено 16 ноября 2021 г.
^ Педно, Эдвин; Ганнелс, Джон А.; Нанничини, Джакомо; Хореш, Лиор; Висниефф, Роберт (22 октября 2019 г.). «Использование вторичной памяти для моделирования глубоких 54-кубитных платовых схем». arXiv : 1910.09534 [ квант-ph ].
^ Чо, Адриан (23 октября 2019 г.). «IBM ставит под сомнение заявления Google о квантовом превосходстве» . Наука . дои : 10.1126/science.aaz6080 . ISSN 0036-8075 . S2CID 211982610 .
^ Лю, Юн (Александр); Лю, Синь (Люси); Ли, Фанг (Нэнси); Фу, Хаохуань; Ян, Юлин; и другие. (14 ноября 2021 г.). «Закрытие разрыва в «квантовом превосходстве»». Материалы Международной конференции по высокопроизводительным вычислениям, сетям, хранению и анализу . СК '21. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Ассоциация вычислительной техники. стр. 1–12. arXiv : 2110.14502 . дои : 10.1145/3458817.3487399 . ISBN 978-1-4503-8442-1 . S2CID 239036985 .
^ Балмер, Джейкоб Ф.Ф.; Белл, Брин А.; Чедвик, Рэйчел С.; Джонс, Алекс Э.; Мойзе, Диана; и другие. (28 января 2022 г.). «Граница квантового преимущества при выборке гауссовских бозонов» . Достижения науки . 8 (4): eabl9236. arXiv : 2108.01622 . Бибкод : 2022SciA....8.9236B . дои : 10.1126/sciadv.abl9236 . ISSN 2375-2548 . ПМЦ 8791606 . ПМИД 35080972 .
^ Маккормик, Кэти (10 февраля 2022 г.). «Гонка между классическими и квантовыми компьютерами еще не окончена» . Физика . 15 : 19. Бибкод : 2022PhyOJ..15...19M . дои : 10.1103/Физика.15.19 . S2CID 246910085 .
^ Пан, Фэн; Чен, Кейанг; Чжан, Пан (2022). «Решение проблемы выборки квантовых схем платана». Письма о физических отзывах . 129 (9): 090502. arXiv : 2111.03011 . Бибкод : 2022PhRvL.129i0502P . doi : 10.1103/PhysRevLett.129.090502 . ПМИД 36083655 . S2CID 251755796 .
^ Чо, Адриан (2 августа 2022 г.). «В конце концов, обычные компьютеры могут победить квантовый компьютер Google» . Наука . 377 . дои : 10.1126/science.ade2364 .
^ «Квантовое превосходство Google узурпировано исследователями, использующими обычный суперкомпьютер» . ТехКранч . 5 августа 2022 г. Проверено 7 августа 2022 г.
^ Болл, Филип (3 декабря 2020 г.). «Физики в Китае бросают вызов «квантовому преимуществу» Google ». Природа . 588 (7838): 380. Бибкод : 2020Natur.588..380B . дои : 10.1038/d41586-020-03434-7 . ПМИД 33273711 . S2CID 227282052 .
^ Гаристо, Дэниел. «Квантовый компьютер на основе света превосходит самые быстрые классические суперкомпьютеры» . Научный американец . Проверено 7 декабря 2020 г.
^ Коновер, Эмили (3 декабря 2020 г.). «Новый квантовый компьютер Цзючжан на основе света достиг квантового превосходства» . Новости науки . Проверено 7 декабря 2020 г.
^ Чжун, Хан-Сен, Дэн, Ю-Хао, Пэн, Ли-Чао и др. (3 декабря 2020 г.) «Преимущество квантовых вычислений с использованием » . фотонов ): 1460–1463.arXiv Бибкод : 2012.01625 . 3 : 370.1460Z . doi : 10.1126/ . ISSN 0036-8075 . PMID 22725433. . 2020Sci ... science.abe8770
^ Роберсон, Тара М. (21 мая 2020 г.). "{{subst:title case|Может ли шумиха быть силой добра?}}" . Общественное понимание науки . 29 (5): 544–552. дои : 10.1177/0963662520923109 . ISSN 0963-6625 . ПМИД 32438851 . S2CID 218831653 .
^ Кавальер, Фабио; Мэттссон, Джон; Смитс, Бен (сентябрь 2020 г.). «Последствия квантовой криптографии и квантовых вычислений для безопасности» . Сетевая безопасность . 2020 (9): 9–15. дои : 10.1016/S1353-4858(20)30105-7 . ISSN 1353-4858 . S2CID 222349414 .
^ Лю, Юн, Го, Чу; Сун, Цзявэй; Ган, Ву, Вэй; Лю, Синь; Чэнь, Чжифэн; Гуанвэнь, Цзянган (16 января 2024 г.). квантовому преимуществу с множественным амплитудным сокращением тензорной сети» . Письма о физическом обзоре 132 ( 3): 030601. arXiv : 2212.04749 . экспериментов по . 103 PhysRev Проверка / « Письмо .132.030601 . ISSN 0031-9007 . PMID 38307065 .
^ Монро, Дон (декабрь 2022 г.). «Квантовые компьютеры и Вселенная» . Коммуникации АКМ.
^ Суэйн, Мэтт (20 июня 2023 г.). «PsiQuantum обеспечивает 700-кратное сокращение требований к вычислительным ресурсам для взлома криптографии на основе эллиптических кривых с помощью отказоустойчивого квантового компьютера» . Инсайдер Quanrum .
^ Унру, Билл (1995). «Поддержание согласованности в квантовых компьютерах». Физический обзор А. 51 (2): 992–997. arXiv : hep-th/9406058 . Бибкод : 1995PhRvA..51..992U . дои : 10.1103/PhysRevA.51.992 . ПМИД 9911677 . S2CID 13980886 .
^ Дэвис, Пол (6 марта 2007 г.). «Последствия голографической вселенной для квантовой информатики и природы физических законов». arXiv : Quant-ph/0703041 .
^ Риган, КВ (23 апреля 2016 г.). «Квантовое превосходство и сложность» . Потерянное письмо Гёделя и P=NP .
^ Калаи, Гил (май 2016 г.). «Загадка квантового компьютера» (PDF) . Уведомления АМС . 63 (5): 508–516.
^ Ринотт, Йозеф; Шохам, Томер; Калаи, Гил (13 июля 2021 г.). «Статистические аспекты демонстрации квантового превосходства». arXiv : 2008.05177 [ квант-ph ].
^ Дьяконов Михаил (15 ноября 2018 г.). «Дело против квантовых вычислений» . IEEE-спектр . Проверено 3 декабря 2019 г.
^ Дьяконов Михаил (24 марта 2020 г.). Будет ли у нас когда-нибудь квантовый компьютер? . Спрингер. ISBN 9783030420185 . Проверено 22 мая 2020 г. ^{[ нужна страница ]}
^ Таккино, Франческо; Кьеза, Алессандро; Карретта, Стефано; Джераче, Дарио (19 декабря 2019 г.). «Квантовые компьютеры как универсальные квантовые симуляторы: современное состояние и перспективы» . Передовые квантовые технологии . 3 (3): 1900052. arXiv : 1907.03505 . дои : 10.1002/qute.201900052 . ISSN 2511-9044 . S2CID 195833616 .
^ Grumbling & Horowitz 2019 , с. 127.
^ Grumbling & Horowitz 2019 , с. 114.
^ Нильсен и Чуанг 2010 , с. 29.
^ Нильсен и Чуанг 2010 , с. 126.
^ Нильсен и Чуанг 2010 , с. 41.
^ Нильсен и Чуанг 2010 , с. 201.
^ Бернштейн, Итан; Вазирани, Умеш (1997). «Квантовая теория сложности» . SIAM Journal по вычислительной технике . 26 (5): 1411–1473. CiteSeerX 10.1.1.144.7852 . дои : 10.1137/S0097539796300921 .

Источники [ править ]

Ааронсон, Скотт (2013). Квантовые вычисления со времен Демокрита . Издательство Кембриджского университета. дои : 10.1017/CBO9780511979309 . ISBN 978-0-521-19956-8 . OCLC 829706638 .
Ворчишь, Эмили; Горовиц, Марк, ред. (2019). Квантовые вычисления: прогресс и перспективы . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои : 10.17226/25196 . ISBN 978-0-309-47970-7 . ОСЛК 1091904777 . S2CID 125635007 .
Мермин, Н. Дэвид (2007). Квантовая информатика: Введение . дои : 10.1017/CBO9780511813870 . ISBN 978-0-511-34258-5 . OCLC 422727925 .
Нильсен, Майкл ; Чуанг, Исаак (2010). Квантовые вычисления и квантовая информация (изд. к 10-летию). дои : 10.1017/CBO9780511976667 . ISBN 978-0-511-99277-3 . OCLC 700706156 . S2CID 59717455 .
Шор, Питер В. (1994). Алгоритмы квантовых вычислений: дискретные логарифмы и факторинг . Симпозиум по основам информатики . Санта-Фе, Нью-Мексико : IEEE . стр. 124–134. дои : 10.1109/SFCS.1994.365700 . ISBN 978-0-8186-6580-6 .

Дальнейшее чтение [ править ]

Учебники [ править ]

Акама, Сэйки (2014). Элементы квантовых вычислений: история, теории и инженерные приложения . Спрингер. дои : 10.1007/978-3-319-08284-4 . ISBN 978-3-319-08284-4 . OCLC 884786739 .
Бененти, Джулиано; Казати, Джулио; Россини, Давиде; Стрини, Джулиано (2019). Принципы квантовых вычислений и информации: комплексный учебник (2-е изд.). дои : 10.1142/10909 . ISBN 978-981-3237-23-0 . OCLC 1084428655 . S2CID 62280636 .
Бернхардт, Крис (2019). Квантовые вычисления для всех . МТИ Пресс. ISBN 978-0-262-35091-4 . OCLC 1082867954 .
Хидари, Джек Д. (2021). Квантовые вычисления: прикладной подход (2-е изд.). дои : 10.1007/978-3-030-83274-2 . ISBN 978-3-03-083274-2 . OCLC 1272953643 . S2CID 238223274 .
Хироши, Имаи; Масахито, Хаяси, ред. (2006). Квантовые вычисления и информация: от теории к эксперименту . Темы прикладной физики. Том. 102. дои : 10.1007/3-540-33133-6 . ISBN 978-3-540-33133-9 .
Хьюз, Кьяран; Исааксон, Джошуа; Перри, Анастасия; Сан, Ранбель Ф.; Тернер, Джессика (2021). Квантовые вычисления для квантовых любознательных (PDF) . дои : 10.1007/978-3-030-61601-4 . ISBN 978-3-03-061601-4 . OCLC 1244536372 . S2CID 242566636 .
Джагер, Грегг (2007). Квантовая информация: обзор . дои : 10.1007/978-0-387-36944-0 . ISBN 978-0-387-36944-0 . OCLC 186509710 .
Джонстон, Эрик Р.; Харриган, Ник; Химено-Сеговия, Мерседес (2019). Программирование квантовых компьютеров: основные алгоритмы и примеры кода . О'Рейли Медиа, Инкорпорейтед. ISBN 978-1-4920-3968-6 . OCLC 1111634190 .
Кэй, Филипп; Лафламм, Раймонд ; Моска, Мишель (2007). Введение в квантовые вычисления . ОУП Оксфорд. ISBN 978-0-19-857000-4 . OCLC 85896383 .
Китаев, Алексей Юрьевич. ; Шен, Александр Х.; Вялый, Михаил Н. (2002). Классические и квантовые вычисления . Американское математическое соц. ISBN 978-0-8218-3229-5 . OCLC 907358694 .
Штольце, Иоахим; Сутер, Дитер (2004). Квантовые вычисления: краткий курс от теории к эксперименту . дои : 10.1002/9783527617760 . ISBN 978-3-527-61776-0 . OCLC 212140089 .
Сасскинд, Леонард ; Фридман, Искусство (2014). Квантовая механика: теоретический минимум . Нью-Йорк : Основные книги . ISBN 978-0-465-08061-8 .
Вихерт, Андреас (2020). Принципы квантового искусственного интеллекта: квантовое решение задач и машинное обучение (2-е изд.). дои : 10.1142/11938 . ISBN 978-981-12-2431-7 . OCLC 1178715016 . S2CID 225498497 .
Вонг, Томас (2022). Введение в классические и квантовые вычисления (PDF) . Корневая роща. ISBN 979-8-9855931-0-5 . OCLC 1308951401 . Архивировано из оригинала (PDF) 29 января 2022 года . Проверено 6 февраля 2022 г.
Дуань-Лу; встречается с . информация Цзэн , квантовой Квантовая материей Бэй , Се ; , Чжоу 978-1-4939-9084-9 . OCLC 1091358969 . S2CID 118528258 .

Научные статьи

Эббот, Дерек ; Деринг, Чарльз Р .; Кейвс, Карлтон М .; Лидар, Дэниел М .; Брандт, Ховард Э .; и другие. (2003). «Мечты против реальности: пленарные дебаты по квантовым вычислениям». Квантовая обработка информации . 2 (6): 449–472. arXiv : Quant-ph/0310130 . дои : 10.1023/B:QINP.0000042203.24782.9a . hdl : 2027.42/45526 . S2CID 34885835 .
Бертьям, Андре (1 декабря 1998 г.). «Квантовые вычисления». Руководство по решению квантовой механики . стр. 233–234. дои : 10.1142/9789814541893_0016 . ISBN 978-981-4541-88-6 . S2CID 128255429 – через Semantic Scholar.
ДиВинченцо, Дэвид П. (2000). «Физическая реализация квантовых вычислений». Fortschritte der Physik . 48 (9–11): 771–783. arXiv : Quant-ph/0002077 . Бибкод : 2000ForPh..48..771D . doi : 10.1002/1521-3978(200009)48:9/11<771::AID-PROP771>3.0.CO;2-E . S2CID 15439711 .
ДиВинченцо, Дэвид П. (1995). «Квантовые вычисления». Наука . 270 (5234): 255–261. Бибкод : 1995Sci...270..255D . CiteSeerX 10.1.1.242.2165 . дои : 10.1126/science.270.5234.255 . S2CID 220110562 . В таблице 1 указано время переключения и дефазировки для различных систем.
Фейнман, Ричард (1982). «Моделирование физики с помощью компьютеров». Международный журнал теоретической физики . 21 (6–7): 467–488. Бибкод : 1982IJTP...21..467F . CiteSeerX 10.1.1.45.9310 . дои : 10.1007/BF02650179 . S2CID 124545445 .
Ютнер, Валентин (2021). «Квантовый императив: решение юридических вопросов квантовых компьютеров» . Мораль и машины . 1 (1): 52–59. дои : 10.5771/2747-5174-2021-1-52 . S2CID 236664155 .
Кранц, П.; Кьергаард, М.; Ян, Ф.; Орландо, штат Калифорния; Густавссон, С.; Оливер, штат Вашингтон (17 июня 2019 г.). «Руководство квантового инженера по сверхпроводящим кубитам». Обзоры прикладной физики . 6 (2): 021318. arXiv : 1904.06560 . Бибкод : 2019АпПРв...6б1318К . дои : 10.1063/1.5089550 . ISSN 1931-9401 . S2CID 119104251 .
Митчелл, Ян (1998). «Вычислительная мощность в 21 веке: закон Мура и не только» .
Саймон, Дэниел Р. (1994). «О возможностях квантовых вычислений» . Институт инженеров по электротехнике и электронике Computer Society Press.

Внешние ссылки [ править ]

СМИ, связанные с квантовым компьютером, на Викискладе?
Учебные материалы по квантовым вычислениям в Викиверситете
Стэнфордская энциклопедия философии : « Квантовые вычисления » Амита Хагара и Майкла Э. Каффаро.
«Квантовые вычисления, теория» , Энциклопедия математики , EMS Press , 2001 [1994]
Квантовые вычисления для очень любопытных Энди Матущак и Майкл Нильсен

Лекции

[48] Стандартная основа также является вычислительной основой . ^[47]

[1] Рассел, Джон (10 января 2019 г.). «Обновление IBM Quantum: запуск Q System One, новые сотрудники и планы центра контроля качества» . HPCwire . Проверено 9 января 2023 г.

[FOOTNOTEAaronson2013132-2] Ааронсон 2013 , с. 132.

[3] Бхатта, Варун С. (10 мая 2020 г.). «Множественность дуализма волна – частица» (PDF) . Современная наука . 118 (9): 1365. doi : 10.18520/cs/v118/i9/1365-1374 . ISSN 0011-3891 . S2CID 216143449 .

[4] Серуцци, Пол Э. (2012). Вычисления: краткая история . Кембридж, Массачусетс : MIT Press. стр. 3, 46. ISBN. 978-0-262-31038-3 . OCLC 796812982 .

[5] Ходжес, Эндрю (2014). Алан Тьюринг: Загадка . Принстон, Нью-Джерси: Издательство Принстонского университета . п. XVIII. ISBN 9780691164724 .

[6] Мортенссон-Пендрил, Анн-Мари (1 ноября 2006 г.). «Манхэттенский проект — часть истории физики». Физическое образование . 41 (6): 493–501. Бибкод : 2006PhyEd..41..493M . дои : 10.1088/0031-9120/41/6/001 . ISSN 0031-9120 . S2CID 120294023 .

[The_computer_as_a_physical_system-7] Перейти обратно: ^а ^б Бениофф, Пол (1980). «Компьютер как физическая система: микроскопическая квантовомеханическая гамильтонова модель компьютеров, представленная машинами Тьюринга». Журнал статистической физики . 22 (5): 563–591. Бибкод : 1980JSP....22..563B . дои : 10.1007/bf01011339 . S2CID 122949592 .

[8] Булута, Юлия; Нори, Франко (2 октября 2009 г.). «Квантовые симуляторы». Наука . 326 (5949): 108–111. Бибкод : 2009Sci...326..108B . дои : 10.1126/science.1177838 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 19797653 . S2CID 17187000 .

[manin1980vychislimoe-9] Манин, Ю. И. (1980). и Вычислимое невычислимое . Советское радио. стр. 13–15. Архивировано из оригинала 10 мая 2013 года . Проверено 4 марта 2013 г.

[10] Фейнман, Ричард (июнь 1982 г.). «Моделирование физики с помощью компьютеров» (PDF) . Международный журнал теоретической физики . 21 (6/7): 467–488. Бибкод : 1982IJTP...21..467F . дои : 10.1007/BF02650179 . S2CID 124545445 . Архивировано из оригинала (PDF) 8 января 2019 года . Проверено 28 февраля 2019 г.

[FOOTNOTENielsenChuang2010214-11] Нильсен и Чуанг 2010 , с. 214.

[bb84-12] Перейти обратно: ^а ^б Беннетт, Чарльз Х .; Брассар, Жиль (декабрь 1984 г.). Квантовая криптография: распределение открытых ключей и подбрасывание монет . Международная конференция IEEE по компьютерам, системам и обработке сигналов. Бангалор, Индия. стр. 175–179. arXiv : 2003.06557 . дои : 10.1016/j.tcs.2014.05.025 .

[personal-13] Брассар, Г. (2005). «Краткая история квантовой криптографии: личный взгляд» . Семинар IEEE по теории информации по теории и практике теоретической информационной безопасности, 2005 г. Остров Авадзи, Япония: IEEE. стр. 19–23. arXiv : Quant-ph/0604072 . дои : 10.1109/ITWTPI.2005.1543949 . ISBN 978-0-7803-9491-9 . S2CID 16118245 .

[14] Дойч, Д. (8 июля 1985 г.). «Квантовая теория, принцип Чёрча – Тьюринга и универсальный квантовый компьютер». Труды Лондонского королевского общества. А. Математические и физические науки . 400 (1818): 97–117. Бибкод : 1985РСПСА.400...97Д . дои : 10.1098/rspa.1985.0070 . ISSN 0080-4630 . S2CID 1438116 .

[15] Бернштейн, Итан; Вазирани, Умеш (1993). «Квантовая теория сложности» . Материалы двадцать пятого ежегодного симпозиума ACM по теории вычислений – STOC '93 . Сан-Диего, Калифорния, США: ACM Press. стр. 11–20. дои : 10.1145/167088.167097 . ISBN 978-0-89791-591-5 . S2CID 676378 .

[16] Саймон, доктор медицинских наук (1994). «О возможностях квантовых вычислений» . Материалы 35-го ежегодного симпозиума по основам информатики . Санта-Фе, Нью-Мексико, США: IEEE Comput. Соц. Нажимать. стр. 116–123. дои : 10.1109/SFCS.1994.365701 . ISBN 978-0-8186-6580-6 . S2CID 7457814 .

[FOOTNOTENielsenChuang201030-32-17] Нильсен и Чуанг 2010 , с. 30-32.

[FOOTNOTEShor1994-18] Шор 1994 .

[FOOTNOTEGrumblingHorowitz201915-19] Grumbling & Horowitz 2019 , с. 15.

[20] Гровер, Лов К. (1996). Быстрый квантово-механический алгоритм поиска в базе данных . Симпозиум ACM по теории вычислений. Филадельфия : ACM Press. стр. 212–219. arXiv : Quant-ph/9605043 . дои : 10.1145/237814.237866 . ISBN 978-0-89791-785-8 .

[FOOTNOTENielsenChuang20107-21] Перейти обратно: ^а ^б Нильсен и Чуанг 2010 , с. 7.

[273.5278.1073-22] Перейти обратно: ^а ^б Ллойд, Сет (23 августа 1996 г.). «Универсальные квантовые симуляторы». Наука . 273 (5278): 1073–1078. Бибкод : 1996Sci...273.1073L . дои : 10.1126/science.273.5278.1073 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 8688088 . S2CID 43496899 .

[23] Цао, Юдун; Ромеро, Джонатан; Олсон, Джонатан П.; Дегрооте, Матиас; Джонсон, Питер Д.; и другие. (9 октября 2019 г.). «Квантовая химия в эпоху квантовых вычислений». Химические обзоры . 119 (19): 10856–10915. arXiv : 1812.09976 . doi : 10.1021/acs.chemrev.8b00803 . ISSN 0009-2665 . ПМИД 31469277 . S2CID 119417908 .

[FOOTNOTEGrumblingHorowitz2019164–169-24] Перейти обратно: ^а ^б Grumbling & Horowitz 2019 , стр. 164–169.

[25] Чуанг, Исаак Л.; Гершенфельд, Нил; Кубинец, Маркдой (апрель 1998 г.). «Экспериментальная реализация быстрого квантового поиска». Письма о физических отзывах . 80 (15). Американское физическое общество : 3408–3411. Бибкод : 1998PhRvL..80.3408C . doi : 10.1103/PhysRevLett.80.3408 .

[26] Холтон, Уильям Коффен. «квантовый компьютер» . Британская энциклопедия . Британская энциклопедия . Проверено 4 декабря 2021 г.

[27] Гибни, Элизабет (23 октября 2019 г.). «Привет, квантовый мир! Google публикует знаковое заявление о квантовом превосходстве» . Природа . 574 (7779): 461–462. Бибкод : 2019Natur.574..461G . дои : 10.1038/d41586-019-03213-z . PMID 31645740 .

[1910.11333-28] Перейти обратно: ^а ^б Краткое содержание: Мартинис, Джон; Бойшо, Серхио (23 октября 2019 г.). «Квантовое превосходство с использованием программируемого сверхпроводникового процессора» . Природа . 574 (7779). Google AI : 505–510. arXiv : 1910.11333 . Бибкод : 2019Natur.574..505A . дои : 10.1038/s41586-019-1666-5 . PMID 31645734 . S2CID 204836822 . Проверено 27 апреля 2022 г.
• Журнальная статья: Аруте, Фрэнк; Арья, Кунал; Бэббуш, Райан; Бэкон, Дэйв; Бардин, Джозеф К.; и другие. (23 октября 2019 г.). «Квантовое превосходство с использованием программируемого сверхпроводникового процессора». Природа . 574 (7779): 505–510. arXiv : 1910.11333 . Бибкод : 2019Natur.574..505A . дои : 10.1038/s41586-019-1666-5 . PMID 31645734 . S2CID 204836822 .

[29] Ааронсон, Скотт (30 октября 2019 г.). «Мнение | Почему важно достижение Google квантового превосходства» . Нью-Йорк Таймс . ISSN 0362-4331 . Проверено 25 сентября 2021 г.

[30] Педно, Эдвин (22 октября 2019 г.). «О квантовом превосходстве » . Блог исследований IBM . Проверено 9 февраля 2021 г.

[31] Пан, Фэн; Чжан, Пан (4 марта 2021 г.). «Моделирование схем квантового превосходства Платана». arXiv : 2103.03074 [ квант-ph ].

[FOOTNOTENielsenChuang2010481-32] Нильсен и Чуанг 2010 , с. 481.

[preskill2018-33] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Прескилл, Джон (6 августа 2018 г.). «Квантовые вычисления в эпоху NISQ и за ее пределами» . Квантовый . 2 : 79. arXiv : 1801.00862 . Бибкод : 2018Количество...2...79P . doi : 10.22331/кв-2018-08-06-79 . S2CID 44098998 .

[34] Гибни, Элизабет (2 октября 2019 г.). «Квантовая золотая лихорадка: частное финансирование, вливающееся в квантовые стартапы». Природа . 574 (7776): 22–24. Бибкод : 2019Natur.574...22G . дои : 10.1038/d41586-019-02935-4 . ПМИД 31578480 . S2CID 203626236 .

[35] Родриго, Крис Миллс (12 февраля 2020 г.). «Бюджетное предложение Трампа увеличивает финансирование искусственного интеллекта и квантовых вычислений» . Холм . Проверено 11 июля 2021 г.

[36] Бионди, Маттео; Хейд, Анна; Хенке, Николаус; Мор, Нико; Паутассо, Лоренцо; и другие. (14 декабря 2021 г.). «Случаи использования квантовых вычислений становятся реальностью — что вам нужно знать» . МакКинси и компания . Проверено 1 апреля 2022 г.

[37] Хилл, Левон (январь 2024 г.). «На какую часть жизненного цикла открытия лекарств квантовые вычисления могут повлиять больше всего?» . Новизин . Проверено 16 января 2024 г.

[PHYS-20231207-38] Персонал (7 декабря 2023 г.). «Физики впервые «запутывают» отдельные молекулы, открывая возможности для квантовых вычислений» . Физика.орг . Архивировано из оригинала 8 декабря 2023 года . Проверено 8 декабря 2023 г.

[39] Блувштейн, Долев; Эверед, Саймон Дж.; Гейм, Александра А.; Ли, Софи Х.; Чжоу, Хэнъюнь; Мановиц, Том; Эбади, Сепер; Каин, Мэделин; Калиновский, Марцин; Ханглейтер, Доминик; Атаидес, Дж. Поль Бонилья; Тушь для ресниц, Нишад; Конг, Ирис; Гао, Сюнь; Родригес, Питер Сейлс (6 декабря 2023 г.). «Логический квантовый процессор на основе реконфигурируемых массивов атомов» . Природа 626 (7997): 58–65. arXiv : 2312.03982 . дои : 10.1038/ s41586-023-06927-3 ISSN 1476-4687 . ПМЦ 10830422 . ПМИД 38056497 . S2CID 266052773 .

[40] Фридберг-младший, Сидней Дж. (7 декабря 2023 г.). « Вперед: DARPA и Гарвардский прорыв приближают годы квантовых вычислений» . Прорыв защиты . Проверено 9 декабря 2023 г.

[41] «Исследование, финансируемое DARPA, ведет к прорыву в области квантовых вычислений» . darpa.mil . 6 декабря 2023 г. Проверено 5 января 2024 г.

[42] Чоудри, Ризван (30 декабря 2023 г.). «Топ-7 инновационных историй 2023 года – Интересная инженерия» . Интересныйинжиниринг.com . Проверено 6 января 2024 г.

[43] Маки, Курт (8 февраля 2024 г.). «Квантовые вычисления Microsoft получают финансирование DARPA» . rcpmag.com . Проверено 9 февраля 2024 г.

[44] Беннетт, Чарли (31 июля 2020 г.). Информация квантова: как физика помогла объяснить природу информации и что с ней можно сделать (видеозапись). Событие происходит в 1:08:22 – через YouTube.

[FOOTNOTENielsenChuang201013-45] Нильсен и Чуанг 2010 , с. 13.

[FOOTNOTEMermin200717-46] Перейти обратно: ^а ^б Мермин 2007 , с. 17.

[FOOTNOTEMermin200718-47] Перейти обратно: ^а ^б Мермин 2007 , с. 18.

[FOOTNOTEAaronson2013110-49] Ааронсон 2013 , с. 110.

[FOOTNOTENielsenChuang201030–32-50] Нильсен и Чуанг 2010 , с. 30–32.

[FOOTNOTEMermin200738–39-51] Мермин 2007 , стр. 38–39.

[Das_2008_1061–1081-52] Дас, А.; Чакрабарти, БК (2008). «Квантовый отжиг и аналоговые квантовые вычисления». Преподобный Мод. Физ. 80 (3): 1061–1081. arXiv : 0801.2193 . Бибкод : 2008РвМП...80.1061Д . CiteSeerX 10.1.1.563.9990 . дои : 10.1103/RevModPhys.80.1061 . S2CID 14255125 .

[Nayaketal2008-53] Наяк, Четан; Саймон, Стивен; Стерн, Ади; Дас Сарма, Санкар (2008). «Неабелевы анионы и квантовые вычисления». Обзоры современной физики . 80 (3): 1083–1159. arXiv : 0707.1889 . Бибкод : 2008РвМП...80.1083Н . дои : 10.1103/RevModPhys.80.1083 . S2CID 119628297 .

[54] Чи-Чи Яо, А. (1993). «Сложность квантовой схемы» . Материалы 34-й ежегодной конференции IEEE по информатике в 1993 году . стр. 352–361. дои : 10.1109/SFCS.1993.366852 . ISBN 0-8186-4370-6 . S2CID 195866146 .

[55] Рауссендорф, Роберт; Браун, Дэниел Э.; Бригель, Ханс Дж. (25 августа 2003 г.). «Квантовые вычисления на основе измерений состояний кластера». Физический обзор А. 68 (2): 022312. arXiv : quant-ph/0301052 . Бибкод : 2003PhRvA..68b2312R . дои : 10.1103/PhysRevA.68.022312 . S2CID 6197709 .

[56] Ааронов, Дорит; ван Дам, Вим; Кемпе, Джулия; Ландау, Зеф; Ллойд, Сет; Регев, Одед (1 января 2008 г.). «Адиабатические квантовые вычисления эквивалентны стандартным квантовым вычислениям». Обзор СИАМ . 50 (4): 755–787. arXiv : Quant-ph/0405098 . Бибкод : 2008SIAMR..50..755A . дои : 10.1137/080734479 . ISSN 0036-1445 . S2CID 1503123 .

[FLW02-57] Фридман, Майкл Х.; Ларсен, Майкл; Ван, Чжэнхань (1 июня 2002 г.). «Модульный функтор, универсальный для квантовых вычислений». Связь в математической физике . 227 (3): 605–622. arXiv : Quant-ph/0001108 . Бибкод : 2002CMaPh.227..605F . дои : 10.1007/s002200200645 . ISSN 0010-3616 . S2CID 8990600 .

[58] Пирандола, С.; Андерсен, UL; Банки, Л.; Берта, М.; Бунандар, Д.; Колбек, Р.; Инглунд, Д.; Геринг, Т.; Лупо, К.; Оттавиани, К.; Перейра, Дж.; Разави, М.; Шамсул Шари, Дж.; Томачел, М.; Усенко, В.К.; Валлоне, Г.; Виллорези, П.; Уоллден, П. (2020). «Достижения в квантовой криптографии» Достижения оптики и фотоники . 12 (4): 1012–1236. arXiv : 1906.01645 . Бибкод : 2020AdOP... 12.1012P дои : 10.1364/AOP.361502 .

[59] Пирандола, С.; Андерсен, UL; Банки, Л.; Берта, М.; Бунандар, Д.; Колбек, Р.; Инглунд, Д.; Геринг, Т.; Лупо, К.; Оттавиани, К.; Перейра, JL; Разави, М.; Шамсул Шаари, Дж.; Томамичел, М.; Усенко, ВК (14 декабря 2020 г.). «Достижения квантовой криптографии». Достижения оптики и фотоники . 12 (4): 1017. arXiv : 1906.01645 . Бибкод : 2020AdOP...12.1012P . дои : 10.1364/AOP.361502 . ISSN 1943-8206 . S2CID 174799187 .

[60] Сюй, Фэйху; Ма, Сюнфэн; Чжан, Цян; Ло, Хой-Квонг; Пан, Цзянь-Вэй (26 мая 2020 г.). «Безопасное распределение квантовых ключей с помощью реалистичных устройств». Обзоры современной физики . 92 (2): 025002-3. arXiv : 1903.09051 . Бибкод : 2020RvMP...92b5002X . doi : 10.1103/RevModPhys.92.025002 . S2CID 210942877 .

[61] Сюй, Гобин; Мао, Цзяньчжоу; Сакк, Эрик; Ван, Шуанбао Пол (22 марта 2023 г.). «Обзор квантово-безопасных подходов: квантовое распределение ключей и постквантовая криптография». 2023 57-я ежегодная конференция по информационным наукам и системам (CISS) . ИИЭЭ . п. 3. дои : 10.1109/СНПЧ56502.2023.10089619 . ISBN 978-1-6654-5181-9 .

[62] Козловский, Войцех; Венер, Стефани (25 сентября 2019 г.). «На пути к крупномасштабным квантовым сетям». Материалы шестой ежегодной международной конференции ACM по наноразмерным вычислениям и коммуникации . АКМ. стр. 1–7. arXiv : 1909.08396 . дои : 10.1145/3345312.3345497 . ISBN 978-1-4503-6897-1 .

[63] Го, Сюеши; Бреум, Каспер Р.; Боррегор, Джон; Идзуми, Сюро; Ларсен, Майкл В.; Геринг, Тобиас; Кристандл, Матиас; Неергаард-Нильсен, Йонас С.; Андерсен, Ульрик Л. (23 декабря 2019 г.). «Распределенное квантовое зондирование в запутанной сети с непрерывными переменными». Физика природы . 16 (3): 281–284. arXiv : 1905.09408 . дои : 10.1038/s41567-019-0743-x . ISSN 1745-2473 . S2CID 256703226 .

[zoo-64] Перейти обратно: ^а ^б ^с Джордан, Стивен (14 октября 2022 г.) [22 апреля 2011 г.]. «Зоопарк квантовых алгоритмов» . Архивировано из оригинала 29 апреля 2018 года.

[65] Ааронсон, Скотт ; Архипов, Алексей (6 июня 2011 г.). «Вычислительная сложность линейной оптики». Материалы сорок третьего ежегодного симпозиума ACM по теории вычислений . Сан-Хосе, Калифорния : Ассоциация вычислительной техники . стр. 333–342. arXiv : 1011.3245 . дои : 10.1145/1993636.1993682 . ISBN 978-1-4503-0691-1 .

[FOOTNOTENielsenChuang201042-66] Перейти обратно: ^а ^б Нильсен и Чуанг 2010 , с. 42.

[67] Нортон, Куинн (15 февраля 2007 г.). «Отец квантовых вычислений» . Проводной .

[68] Амбайнис, Андрис (весна 2014 г.). «Что мы можем сделать с квантовым компьютером?» . Институт перспективных исследований.

[NYT-20230614-69] Чанг, Кеннет (14 июня 2023 г.). «Развитие квантовых вычислений открывает новую эру, говорит IBM. Квантовый компьютер дал лучшие ответы на физические задачи, чем обычный суперкомпьютер» . Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 14 июня 2023 года . Проверено 15 июня 2023 г.

[NAT-20230614-70] Ким, Ёнсок; и другие. (14 июня 2023 г.). «Доказательства полезности квантовых вычислений перед отказоустойчивостью» . Природа . 618 (7965): 500–505. Бибкод : 2023Природа.618..500К . дои : 10.1038/s41586-023-06096-3 . ПМЦ 10266970 . ПМИД 37316724 .

[71] Морелло, Андреа (21 ноября 2018 г.). Обед и обучение: квантовые вычисления . Сибос ТВ . Архивировано из оригинала 15 февраля 2021 года . Проверено 4 февраля 2021 г. - через YouTube. {{cite AV media}}: CS1 maint: bot: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )

[72] Руане, Джонатан; Макафи, Эндрю; Оливер, Уильям Д. (1 января 2022 г.). «Квантовые вычисления для лидеров бизнеса» . Гарвардское деловое обозрение . ISSN 0017-8012 . Проверено 12 апреля 2023 г.

[73] Бадд, Флориан; Фольц, Дэниел (12 июля 2019 г.). «Квантовые вычисления и химическая промышленность | McKinsey» . www.mckinsey.com . МакКинси и компания . Проверено 12 апреля 2023 г.

[74] Бурзак, Кэтрин (30 октября 2017 г.). «Химия — убийственное приложение квантовых вычислений» . cen.acs.org . Американское химическое общество . Проверено 12 апреля 2023 г.

[75] Ленстра, Арьен К. (2000). «Целочисленный факторинг» (PDF) . Проекты, коды и криптография . 19 (2/3): 101–128. дои : 10.1023/А:1008397921377 . S2CID 9816153 . Архивировано из оригинала (PDF) 10 апреля 2015 года.

[FOOTNOTENielsenChuang2010216-76] Нильсен и Чуанг 2010 , с. 216.

[pqcrypto_survey-77] Перейти обратно: ^а ^б Бернштейн, Дэниел Дж. (2009). «Введение в постквантовую криптографию». Постквантовая криптография . Берлин, Гейдельберг: Springer. стр. 1–14. дои : 10.1007/978-3-540-88702-7_1 . ISBN 978-3-540-88701-0 . S2CID 61401925 .

[78] См. также pqcrypto.org , библиографию Дэниела Дж. Бернштейна и Тани Ланге, посвященную криптографии, которая, как известно, не может быть взломана квантовыми вычислениями.

[79] МакЭлис, Р.Дж. (январь 1978 г.). «Криптосистема с открытым ключом, основанная на теории алгебраического кодирования» (PDF) . ДСНПР . 44 : 114–116. Бибкод : 1978ДСНПР..44..114М .

[80] Кобаяши, Х.; Галл, Флорида (2006). «Проблема о двугранной скрытой подгруппе: обзор» . Информационные и медиатехнологии . 1 (1): 178–185. дои : 10.2197/ipsjdc.1.470 .

[bennett_1997-81] Беннетт, Чарльз Х.; Бернштейн, Итан; Брассар, Жиль; Вазирани, Умеш (октябрь 1997 г.). «Сильные и слабые стороны квантовых вычислений». SIAM Journal по вычислительной технике . 26 (5): 1510–1523. arXiv : Quant-ph/9701001 . Бибкод : 1997quant.ph..1001B . дои : 10.1137/s0097539796300933 . S2CID 13403194 .

[82] Брассар, Жиль; Хойер, Питер; Тапп, Ален (2016). «Квантовый алгоритм решения проблемы столкновений». В Као, Мин-Ян (ред.). Энциклопедия алгоритмов Нью-Йорк, Нью-Йорк: Спрингер. стр. 100-1 1662–1664. arXiv : Quant-ph/9705002 . дои : 10.1007/978-1-4939-2864-4_304 . ISBN 978-1-4939-2864-4 . S2CID 3116149 .

[83] Фархи, Эдвард; Голдстоун, Джеффри; Гутманн, Сэм (23 декабря 2008 г.). «Квантовый алгоритм для гамильтонова дерева NAND» . Теория вычислений . 4 (1): 169–190. дои : 10.4086/toc.2008.v004a008 . ISSN 1557-2862 . S2CID 8258191 .

[84] Уильямс, Колин П. (2011). Исследования в области квантовых вычислений . Спрингер . стр. 242–244. ISBN 978-1-84628-887-6 .

[85] Гровер, Лов (29 мая 1996 г.). «Быстрый квантовомеханический алгоритм поиска в базе данных». arXiv : Quant-ph/9605043 .

[86] Амбаинис, Амбаинис (июнь 2004 г.). «Алгоритмы квантового поиска». Новости ACM SIGACT . 35 (2): 22–35. arXiv : Quant-ph/0504012 . Бибкод : 2005quant.ph..4012A . дои : 10.1145/992287.992296 . S2CID 11326499 .

[87] Рич, Стивен; Геллман, Бартон (1 февраля 2014 г.). «АНБ стремится создать квантовый компьютер, способный взломать большинство типов шифрования» . Вашингтон Пост .

[88] Оутейрал, Карлос; Страм, Мартин; Моррис, Гарретт; Бенджамин, Саймон; Дин, Шарлотта; Ши, Джие (2021). «Перспективы квантовых вычислений в вычислительной молекулярной биологии» . WIREs Вычислительная молекулярная наука . 11 . arXiv : 2005.12792 . дои : 10.1002/wcms.1481 . S2CID 218889377 .

[89] Биамонте, Джейкоб; Виттек, Питер; Панкотти, Никола; Ребентрост, Патрик; Вибе, Натан; Ллойд, Сет (сентябрь 2017 г.). «Квантовое машинное обучение». Природа . 549 (7671): 195–202. arXiv : 1611.09347 . Бибкод : 2017Natur.549..195B . дои : 10.1038/nature23474 . ISSN 0028-0836 . ПМИД 28905917 . S2CID 64536201 .

[Quantum_algorithm_for_solving_linear_systems_of_equations_by_Harrow_et_al.-90] Харроу, Арам; хасидим, Авинатан; Ллойд, Сет (2009). «Квантовый алгоритм решения линейных систем уравнений». Письма о физических отзывах . 103 (15): 150502. arXiv : 0811.3171 . Бибкод : 2009PhRvL.103o0502H . doi : 10.1103/PhysRevLett.103.150502 . ПМИД 19905613 . S2CID 5187993 .

[91] Бенедетти, Марчелло; Реалпе-Гомес, Джон; Бисвас, Рупак; Пердомо-Ортис, Алехандро (9 августа 2016 г.). «Оценка эффективных температур в квантовых отжигателях для отбора проб: пример возможного применения в глубоком обучении» . Физический обзор А. 94 (2): 022308. arXiv : 1510.07611 . Бибкод : 2016PhRvA..94b2308B . дои : 10.1103/PhysRevA.94.022308 .

[92] Аджагекар, Акшай; Ты, Фэнци (5 декабря 2020 г.). «Квантовые вычисления способствовали глубокому обучению для обнаружения и диагностики неисправностей в системах промышленных процессов». Компьютеры и химическая инженерия . 143 : 107119. arXiv : 2003.00264 . doi : 10.1016/j.compchemeng.2020.107119 . ISSN 0098-1354 . S2CID 211678230 .

[93] Аджагекар, Акшай; Ты, Фэнци (1 декабря 2021 г.). «Гибридное глубокое обучение на основе квантовых вычислений для диагностики неисправностей в электроэнергетических системах» . Прикладная энергетика . 303 : 117628. Бибкод : 2021ApEn..30317628A . дои : 10.1016/j.apenergy.2021.117628 . ISSN 0306-2619 .

[94] Гао, Сюнь; Аншуец, Эрик Р.; Ван, Шэн-Тао; Сирак, Дж. Игнасио; Лукин, Михаил Дмитриевич (2022). «Улучшение генеративных моделей с помощью квантовых корреляций». Физический обзор X . 12 (2): 021037. arXiv : 2101.08354 . Бибкод : 2022PhRvX..12b1037G . дои : 10.1103/PhysRevX.12.021037 . S2CID 231662294 .

[95] Ли, Юнде; Топалоглу, Расит; Гош, Сваруп (9 января 2021 г.). «Квантовые генеративные модели для открытия низкомолекулярных лекарств». arXiv : 2101.03438 [ cs.ET ].

[good-for-nothing-96] Перейти обратно: ^а ^б ^с Брукс, Майкл (24 мая 2023 г.). «Квантовые компьютеры: для чего они нужны?» . Природа . 617 (7962): С1 – С3. Бибкод : 2023Natur.617S...1B . дои : 10.1038/d41586-023-01692-9 . ПМИД 37225885 . S2CID 258847001 .

[CACM-97] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Торстен Хефлер; Томас Хэнер; Матиас Тройер (май 2023 г.). «Отделение ажиотажа от практичности: о реальном достижении квантового преимущества» . Коммуникации АКМ.

[98] Дьяконов Михаил (15 ноября 2018 г.). «Дело против квантовых вычислений» . IEEE-спектр .

[99] ДиВинченцо, Дэвид П. (13 апреля 2000 г.). «Физическая реализация квантовых вычислений». Fortschritte der Physik . 48 (9–11): 771–783. arXiv : Quant-ph/0002077 . Бибкод : 2000ForPh..48..771D . doi : 10.1002/1521-3978(200009)48:9/11<771::AID-PROP771>3.0.CO;2-E . S2CID 15439711 .

[100] Джайлз, Мартин (17 января 2019 г.). «У нас было бы больше квантовых компьютеров, если бы не было так сложно найти эти чертовы кабели» . Обзор технологий Массачусетского технологического института . Проверено 17 мая 2021 г.

[101] Паука С.Дж., Дас К., Калра Б., Мойни А., Ян Й., Тренер М., Буске А., Канталоб С., Дик Н., Гарднер Г.К., Манфра М.Дж., Рейли DJ (2021). «Криогенный КМОП-чип для генерации управляющих сигналов для нескольких кубитов» . Природная электроника . 4 (4): 64–70. arXiv : 1912.01299 . дои : 10.1038/s41928-020-00528-y . S2CID 231715555 .

[DiVincenzo_1995-102] ДиВинченцо, Дэвид П. (1995). «Квантовые вычисления». Наука . 270 (5234): 255–261. Бибкод : 1995Sci...270..255D . CiteSeerX 10.1.1.242.2165 . дои : 10.1126/science.270.5234.255 . S2CID 220110562 .

[103] Зу, Х.; Дай, В.; де Ваэле, АТАМ (2022). «Разработка холодильников разбавления – обзор». Криогеника . 121 . doi : 10.1016/j.cryogenics.2021.103390 . ISSN 0011-2275 . S2CID 244005391 .

[104] Джонс, Никола (19 июня 2013 г.). «Вычисления: квантовая компания» . Природа . 498 (7454): 286–288. Бибкод : 2013Natur.498..286J . дои : 10.1038/498286a . ПМИД 23783610 .

[105] Вепсяляйнен, Антти П.; Карамлу, Амир Х.; Оррелл, Джон Л.; Догра, Акшунна С.; Лоер, Бен; и другие. (август 2020 г.). «Влияние ионизирующего излучения на когерентность сверхпроводящих кубитов» . Природа . 584 (7822): 551–556. arXiv : 2001.09190 . Бибкод : 2020Природа.584..551В . дои : 10.1038/s41586-020-2619-8 . ISSN 1476-4687 . ПМИД 32848227 . S2CID 210920566 .

[106] Эми, Мэтью; Маттео, Оливия; Георгиу, Влад; Моска, Мишель; Родитель, Алекс; Шанк, Джон (30 ноября 2016 г.). «Оценка стоимости универсальных квантовых атак на прообразы SHA-2 и SHA-3». arXiv : 1603.09383 [ квант-ph ].

[107] Дьяконов М.И. (14 октября 2006 г.). С. Лурой; Сюй, Дж.; Заславский А. (ред.). «Действительно ли возможны отказоустойчивые квантовые вычисления?». Будущие тенденции в микроэлектронике. Вверх по Нано-Крик : 4–18. arXiv : Quant-ph/0610117 . Бибкод : 2006quant.ph.10117D .

[:1-108] Ахсан, Мухаммед (2015). Структура архитектуры квантового компьютера с захваченными ионами на основе инструмента моделирования производительности . OCLC 923881411 .

[:2-109] Ахсан, Мухаммед; Метр, Родни Ван; Ким, Юнгсан (28 декабря 2016 г.). «Проектирование квантового компьютера на миллион кубитов с использованием симулятора производительности ресурсов» . Журнал ACM о новых технологиях в вычислительных системах . 12 (4): 39:1–39:25. arXiv : 1512.00796 . дои : 10.1145/2830570 . ISSN 1550-4832 . S2CID 1258374 .

[110] Гидни, Крейг; Экеро, Мартин (15 апреля 2021 г.). «Как разложить 2048-битные целые числа RSA за 8 часов, используя 20 миллионов шумных кубитов». Квантовый . 5 : 433. arXiv : 1905.09749 . Бибкод : 2021Количество...5..433G . doi : 10.22331/q-2021-04-15-433 . ISSN 2521-327X . S2CID 162183806 .

[111] Фридман, Майкл Х .; Китаев Алексей ; Ларсен, Майкл Дж .; Ван, Чжэнхань (2003). «Топологические квантовые вычисления». Бюллетень Американского математического общества . 40 (1): 31–38. arXiv : Quant-ph/0101025 . дои : 10.1090/S0273-0979-02-00964-3 . МР 1943131 .

[112] Монро, Дон (1 октября 2008 г.). «Аньонс: Какие прорывные квантовые вычисления нужны?» . Новый учёный .

[113] Прескилл, Джон (26 марта 2012 г.). «Квантовые вычисления и граница запутанности». arXiv : 1203.5813 [ квант-ph ].

[114] Прескилл, Джон (6 августа 2018 г.). «Квантовые вычисления в эпоху NISQ и за ее пределами» . Квантовый . 2 : 79. arXiv : 1801.00862 . Бибкод : 2018Количество...2...79P . doi : 10.22331/кв-2018-08-06-79 .

[115] Бойшо, Серхио; Исаков Сергей В.; Смелянский Вадим Н.; Бэббуш, Райан; Дин, Нэн; и другие. (2018). «Характеристика квантового превосходства в устройствах ближайшего будущего». Физика природы . 14 (6): 595–600. arXiv : 1608.00263 . Бибкод : 2018NatPh..14..595B . дои : 10.1038/s41567-018-0124-x . S2CID 4167494 .

[116] Сэвидж, Нил (5 июля 2017 г.). «Квантовые компьютеры конкурируют за «превосходство» » . Научный американец .

[117] Джайлз, Мартин (20 сентября 2019 г.). «Сообщается, что исследователи Google достигли «квантового превосходства» » . Обзор технологий Массачусетского технологического института . Проверено 15 мая 2020 г.

[118] Таварес, Франк (23 октября 2019 г.). «Google и НАСА достигают квантового превосходства» . НАСА . Проверено 16 ноября 2021 г.

[119] Педно, Эдвин; Ганнелс, Джон А.; Нанничини, Джакомо; Хореш, Лиор; Висниефф, Роберт (22 октября 2019 г.). «Использование вторичной памяти для моделирования глубоких 54-кубитных платовых схем». arXiv : 1910.09534 [ квант-ph ].

[120] Чо, Адриан (23 октября 2019 г.). «IBM ставит под сомнение заявления Google о квантовом превосходстве» . Наука . дои : 10.1126/science.aaz6080 . ISSN 0036-8075 . S2CID 211982610 .

[121] Лю, Юн (Александр); Лю, Синь (Люси); Ли, Фанг (Нэнси); Фу, Хаохуань; Ян, Юлин; и другие. (14 ноября 2021 г.). «Закрытие разрыва в «квантовом превосходстве»». Материалы Международной конференции по высокопроизводительным вычислениям, сетям, хранению и анализу . СК '21. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Ассоциация вычислительной техники. стр. 1–12. arXiv : 2110.14502 . дои : 10.1145/3458817.3487399 . ISBN 978-1-4503-8442-1 . S2CID 239036985 .

[122] Балмер, Джейкоб Ф.Ф.; Белл, Брин А.; Чедвик, Рэйчел С.; Джонс, Алекс Э.; Мойзе, Диана; и другие. (28 января 2022 г.). «Граница квантового преимущества при выборке гауссовских бозонов» . Достижения науки . 8 (4): eabl9236. arXiv : 2108.01622 . Бибкод : 2022SciA....8.9236B . дои : 10.1126/sciadv.abl9236 . ISSN 2375-2548 . ПМЦ 8791606 . ПМИД 35080972 .

[123] Маккормик, Кэти (10 февраля 2022 г.). «Гонка между классическими и квантовыми компьютерами еще не окончена» . Физика . 15 : 19. Бибкод : 2022PhyOJ..15...19M . дои : 10.1103/Физика.15.19 . S2CID 246910085 .

[124] Пан, Фэн; Чен, Кейанг; Чжан, Пан (2022). «Решение проблемы выборки квантовых схем платана». Письма о физических отзывах . 129 (9): 090502. arXiv : 2111.03011 . Бибкод : 2022PhRvL.129i0502P . doi : 10.1103/PhysRevLett.129.090502 . ПМИД 36083655 . S2CID 251755796 .

[125] Чо, Адриан (2 августа 2022 г.). «В конце концов, обычные компьютеры могут победить квантовый компьютер Google» . Наука . 377 . дои : 10.1126/science.ade2364 .

[126] «Квантовое превосходство Google узурпировано исследователями, использующими обычный суперкомпьютер» . ТехКранч . 5 августа 2022 г. Проверено 7 августа 2022 г.

[127] Болл, Филип (3 декабря 2020 г.). «Физики в Китае бросают вызов «квантовому преимуществу» Google ». Природа . 588 (7838): 380. Бибкод : 2020Natur.588..380B . дои : 10.1038/d41586-020-03434-7 . ПМИД 33273711 . S2CID 227282052 .

[128] Гаристо, Дэниел. «Квантовый компьютер на основе света превосходит самые быстрые классические суперкомпьютеры» . Научный американец . Проверено 7 декабря 2020 г.

[129] Коновер, Эмили (3 декабря 2020 г.). «Новый квантовый компьютер Цзючжан на основе света достиг квантового превосходства» . Новости науки . Проверено 7 декабря 2020 г.

[:6-130] Чжун, Хан-Сен, Дэн, Ю-Хао, Пэн, Ли-Чао и др. (3 декабря 2020 г.) «Преимущество квантовых вычислений с использованием » . фотонов ): 1460–1463.arXiv Бибкод : 2012.01625 . 3 : 370.1460Z . doi : 10.1126/ . ISSN 0036-8075 . PMID 22725433. . 2020Sci ... science.abe8770

[131] Роберсон, Тара М. (21 мая 2020 г.). "{{subst:title case|Может ли шумиха быть силой добра?}}" . Общественное понимание науки . 29 (5): 544–552. дои : 10.1177/0963662520923109 . ISSN 0963-6625 . ПМИД 32438851 . S2CID 218831653 .

[132] Кавальер, Фабио; Мэттссон, Джон; Смитс, Бен (сентябрь 2020 г.). «Последствия квантовой криптографии и квантовых вычислений для безопасности» . Сетевая безопасность . 2020 (9): 9–15. дои : 10.1016/S1353-4858(20)30105-7 . ISSN 1353-4858 . S2CID 222349414 .

[133] Лю, Юн, Го, Чу; Сун, Цзявэй; Ган, Ву, Вэй; Лю, Синь; Чэнь, Чжифэн; Гуанвэнь, Цзянган (16 января 2024 г.). квантовому преимуществу с множественным амплитудным сокращением тензорной сети» . Письма о физическом обзоре 132 ( 3): 030601. arXiv : 2212.04749 . экспериментов по . 103 PhysRev Проверка / « Письмо .132.030601 . ISSN 0031-9007 . PMID 38307065 .

[134] Монро, Дон (декабрь 2022 г.). «Квантовые компьютеры и Вселенная» . Коммуникации АКМ.

[135] Суэйн, Мэтт (20 июня 2023 г.). «PsiQuantum обеспечивает 700-кратное сокращение требований к вычислительным ресурсам для взлома криптографии на основе эллиптических кривых с помощью отказоустойчивого квантового компьютера» . Инсайдер Quanrum .

[136] Унру, Билл (1995). «Поддержание согласованности в квантовых компьютерах». Физический обзор А. 51 (2): 992–997. arXiv : hep-th/9406058 . Бибкод : 1995PhRvA..51..992U . дои : 10.1103/PhysRevA.51.992 . ПМИД 9911677 . S2CID 13980886 .

[137] Дэвис, Пол (6 марта 2007 г.). «Последствия голографической вселенной для квантовой информатики и природы физических законов». arXiv : Quant-ph/0703041 .

[138] Риган, КВ (23 апреля 2016 г.). «Квантовое превосходство и сложность» . Потерянное письмо Гёделя и P=NP .

[139] Калаи, Гил (май 2016 г.). «Загадка квантового компьютера» (PDF) . Уведомления АМС . 63 (5): 508–516.

[140] Ринотт, Йозеф; Шохам, Томер; Калаи, Гил (13 июля 2021 г.). «Статистические аспекты демонстрации квантового превосходства». arXiv : 2008.05177 [ квант-ph ].

[141] Дьяконов Михаил (15 ноября 2018 г.). «Дело против квантовых вычислений» . IEEE-спектр . Проверено 3 декабря 2019 г.

[142] Дьяконов Михаил (24 марта 2020 г.). Будет ли у нас когда-нибудь квантовый компьютер? . Спрингер. ISBN 9783030420185 . Проверено 22 мая 2020 г. ^{[ нужна страница ]}

[143] Таккино, Франческо; Кьеза, Алессандро; Карретта, Стефано; Джераче, Дарио (19 декабря 2019 г.). «Квантовые компьютеры как универсальные квантовые симуляторы: современное состояние и перспективы» . Передовые квантовые технологии . 3 (3): 1900052. arXiv : 1907.03505 . дои : 10.1002/qute.201900052 . ISSN 2511-9044 . S2CID 195833616 .

[FOOTNOTEGrumblingHorowitz2019127-144] Grumbling & Horowitz 2019 , с. 127.

[FOOTNOTEGrumblingHorowitz2019114-145] Grumbling & Horowitz 2019 , с. 114.

[FOOTNOTENielsenChuang201029-146] Нильсен и Чуанг 2010 , с. 29.

[FOOTNOTENielsenChuang2010126-147] Нильсен и Чуанг 2010 , с. 126.

[FOOTNOTENielsenChuang201041-148] Нильсен и Чуанг 2010 , с. 41.

[FOOTNOTENielsenChuang2010201-149] Нильсен и Чуанг 2010 , с. 201.

[BernVazi-150] Бернштейн, Итан; Вазирани, Умеш (1997). «Квантовая теория сложности» . SIAM Journal по вычислительной технике . 26 (5): 1411–1473. CiteSeerX 10.1.1.144.7852 . дои : 10.1137/S0097539796300921 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]

[24]

[25]

[26]

[27]

[28]

[29]

[30]

[31]

[32]

[33]

[34]

[35]

[36]

[37]

[38]

[39]

[40]

[41]

[42]

[43]

[44]

[45]

[46]

[а]

[48]

[47]

[49]

[50]

[51]

[52]

[53]

[54]

[55]

[56]

[57]

[58]

[59]

[60]

[61]

[62]

[63]

[64]

[65]

[66]

[67]

[68]

[69]

[70]

[71]

[72]

[73]

[74]

[75]

[76]

[77]

[78]

[79]

[80]

[81]

[82]

[83]

[84]

[85]

[86]

[87]

[88]

[89]

[90]

[91]

[92]

[93]

[94]

[95]

[96]

[97]

[98]

[99]

v т Это Информатика
Note: This template roughly follows the 2012 ACM Computing Classification System.
Hardware	Printed circuit board Peripheral Integrated circuit Very Large Scale Integration Systems on Chip (SoCs) Energy consumption (Green computing) Electronic design automation Hardware acceleration
Computer systems organization	Computer architecture Computational complexity Dependability Embedded system Real-time computing
Networks	Network architecture Network protocol Network components Network scheduler Network performance evaluation Network service
Software organization	Interpreter Middleware Virtual machine Operating system Software quality
Software notations and tools	Programming paradigm Programming language Compiler Domain-specific language Modeling language Software framework Integrated development environment Software configuration management Software library Software repository
Software development	Control variable Software development process Requirements analysis Software design Software construction Software deployment Software engineering Software maintenance Programming team Open-source model
Theory of computation	Model of computation Formal language Automata theory Computability theory Computational complexity theory Logic Semantics
Algorithms	Algorithm design Analysis of algorithms Algorithmic efficiency Randomized algorithm Computational geometry
Mathematics of computing	Discrete mathematics Probability Statistics Mathematical software Information theory Mathematical analysis Numerical analysis Theoretical computer science
Information systems	Database management system Information storage systems Enterprise information system Social information systems Geographic information system Decision support system Process control system Multimedia information system Data mining Digital library Computing platform Digital marketing World Wide Web Information retrieval
Security	Cryptography Formal methods Security hacker Security services Intrusion detection system Hardware security Network security Information security Application security
Human–computer interaction	Interaction design Social computing Ubiquitous computing Visualization Accessibility
Concurrency	Concurrent computing Parallel computing Distributed computing Multithreading Multiprocessing
Artificial intelligence	Natural language processing Knowledge representation and reasoning Computer vision Automated planning and scheduling Search methodology Control method Philosophy of artificial intelligence Distributed artificial intelligence
Machine learning	Supervised learning Unsupervised learning Reinforcement learning Multi-task learning Cross-validation
Graphics	Animation Rendering Photograph manipulation Graphics processing unit Mixed reality Virtual reality Image compression Solid modeling
Applied computing	Quantum Computing E-commerce Enterprise software Computational mathematics Computational physics Computational chemistry Computational biology Computational social science Computational engineering Differentiable computing Computational healthcare Digital art Electronic publishing Cyberwarfare Electronic voting Video games Word processing Operations research Educational technology Document management
Category Outline WikiProject Commons

v т Это Квантовая механика
Background	Introduction History Timeline Classical mechanics Old quantum theory Glossary
Fundamentals	Born rule Bra–ket notation Complementarity Density matrix Energy level Ground state Excited state Degenerate levels Zero-point energy Entanglement Hamiltonian Interference Decoherence Measurement Nonlocality Quantum state Superposition Tunnelling Scattering theory Symmetry in quantum mechanics Uncertainty Wave function Collapse Wave–particle duality
Formulations	Formulations Heisenberg Interaction Matrix mechanics Schrödinger Path integral formulation Phase space
Equations	Dirac Klein–Gordon Pauli Rydberg Schrödinger
Interpretations	Bayesian Consistent histories Copenhagen de Broglie–Bohm Ensemble Hidden-variable Local Superdeterminism Many-worlds Objective collapse Quantum logic Relational Transactional Von Neumann–Wigner
Experiments	Bell test Davisson–Germer Delayed-choice quantum eraser Double-slit Franck–Hertz Mach–Zehnder interferometer Elitzur–Vaidman Popper Quantum eraser Stern–Gerlach Wheeler's delayed choice
Science	Quantum biology Quantum chemistry Quantum chaos Quantum cosmology Quantum differential calculus Quantum dynamics Quantum geometry Quantum measurement problem Quantum mind Quantum stochastic calculus Quantum spacetime
Technology	Quantum algorithms Quantum amplifier Quantum bus Quantum cellular automata Quantum finite automata Quantum channel Quantum circuit Quantum complexity theory Quantum computing Timeline Quantum cryptography Quantum electronics Quantum error correction Quantum imaging Quantum image processing Quantum information Quantum key distribution Quantum logic Quantum logic gates Quantum machine Quantum machine learning Quantum metamaterial Quantum metrology Quantum network Quantum neural network Quantum optics Quantum programming Quantum sensing Quantum simulator Quantum teleportation
Extensions	Quantum fluctuation Casimir effect Quantum statistical mechanics Quantum field theory History Quantum gravity Relativistic quantum mechanics
Related	Schrödinger's cat in popular culture Wigner's friend EPR paradox Quantum mysticism
Category