Анцилла бит

Эта статья может быть слишком технической, чтобы ее могло понять большинство читателей . Пожалуйста, помогите улучшить его, чтобы он был понятен неспециалистам , не удаляя технические детали. ( Февраль 2011 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Вспомогательные биты - это некоторые дополнительные биты, используемые для достижения определенных целей в вычислениях (например, обратимые вычисления). В классических вычислениях любой бит памяти может быть включен или выключен по желанию без каких-либо предварительных знаний или дополнительных приспособлений. Однако это не относится к квантовым вычислениям или классическим обратимым вычислениям . В этих моделях вычислений все операции с памятью компьютера должны быть обратимыми, и включение или выключение бита приведет к потере информации о начальном значении этого бита. По этой причине в квантовом алгоритме нет способа детерминированно поместить биты в конкретное предписанное состояние.если только не будет предоставлен доступ к битам, исходное состояние которых известно заранее. Такие биты, значения которых известны априори , известны как вспомогательные биты в квантовой или обратимой вычислительной задаче .

Использование трех вспомогательных битов и четырех вентилей Тоффоли, чтобы построить вентиль НЕ с 5 элементами управления. Вспомогательные биты в конечном итоге выбрасываются, потому что воздействие на них не было невычисленным .

Тривиальное использование для Ancilla бит понижая сложные квантовые ворота в простые ворота. Например, разместив элементы управления на вспомогательных битах, вентиль Тоффоли можно использовать как управляемый вентиль НЕ или вентиль НЕ . ^[1]^{: 29}

Известно, что для классических обратимых вычислений один вспомогательный бит необходим и достаточен для универсальных вычислений. ^[2] Дополнительные вспомогательные биты не требуются, но дополнительное рабочее пространство позволяет создавать более простые схемы с меньшим количеством вентилей. ^[1]^{: 131}

В квантовом вычислительных , квантовом катализе использует Ancilla кубиты для хранения запутанных состояний , которые позволяют задачи , которые обычно не было бы возможно с локальными операциями и классической связью (LOCC). ^[3] Квантовые компьютеры также используют вспомогательные биты для квантовой коррекции ошибок . ^[4]

Ссылки [ править ]

^ ^a ^b Нильсен, Майкл А .; Чуанг, Исаак Л. (2010). Квантовые вычисления и квантовая информация (2-е изд.). Кембридж: Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-1-107-00217-3.
^ Ааронсон, Скотт; Гриер, Дэниел; Шеффер, Люк (2015). «Классификация обратимых битовых операций». arXiv : 1504.05155 [ квант-ф ].
^ Адзума, Кодзи; Коаши, Масато; Имото, Нобуюки (2008). «Квантовый катализ информации». arXiv : 0804.2426 [ квант-ф ].
↑ Шор, Питер У. (1 октября 1995 г.). «Схема уменьшения декогеренции в памяти квантового компьютера» . Physical Review . 52 (4): R2493 – R2496. Bibcode : 1995PhRvA..52.2493S . DOI : 10.1103 / PhysRevA.52.R2493 . PMID 9912632 . Дата обращения 6 июня 2015 .

Эта статья о квантовой механике незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[NC-1] Нильсен, Майкл А .; Чуанг, Исаак Л. (2010). Квантовые вычисления и квантовая информация (2-е изд.). Кембридж: Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-1-107-00217-3.

[2] Ааронсон, Скотт; Гриер, Дэниел; Шеффер, Люк (2015). «Классификация обратимых битовых операций». arXiv : 1504.05155 [ квант-ф ].

[3] Адзума, Кодзи; Коаши, Масато; Имото, Нобуюки (2008). «Квантовый катализ информации». arXiv : 0804.2426 [ квант-ф ].

[4] Шор, Питер У. (1 октября 1995 г.). «Схема уменьшения декогеренции в памяти квантового компьютера» . Physical Review . 52 (4): R2493 – R2496. Bibcode : 1995PhRvA..52.2493S . DOI : 10.1103 / PhysRevA.52.R2493 . PMID 9912632 . Дата обращения 6 июня 2015 .

[1]