Giới hạn dưới tốt nhất cho ngưỡng chịu lỗi trong điện toán lượng tử là gì?


24

Nó được thiết lập tốt rằng tồn tại một ngưỡng nhiễu cho tính toán lượng tử, sao cho dưới ngưỡng này, tính toán có thể được mã hóa theo cách nó mang lại kết quả chính xác với xác suất bị ràng buộc (với hầu hết các chi phí tính toán đa thức). Ngưỡng này phụ thuộc vào mã hóa được sử dụng và bản chất chính xác của nhiễu và đó là trường hợp kết quả từ mô phỏng thường cho ngưỡng cao hơn nhiều so với những gì có thể được chứng minh cho các mô hình nhiễu đối nghịch.

Vì vậy, câu hỏi của tôi chỉ đơn giản là giới hạn dưới cao nhất đã được chứng minh cho tiếng ồn ngẫu nhiên độc lập là gì?

Mô hình tiếng ồn mà tôi đang đề cập đến là mô hình được xử lý trong quant-ph / 0504218 , trong đó Aliferis, Gottesman và Preskill chứng minh giới hạn dưới . Tuy nhiên, lưu ý, tôi không quan tâm loại mã hóa nào được sử dụng và không cần giới hạn mã được xem xét trong bài báo đó. Mức cao nhất tôi biết là 1,94 × 10 - 4 do Aliferis và Cross ( quant-ph / 0610063 ). Giá trị này đã được cải thiện kể từ đó?2.73×1051.94×104


Bạn có muốn một giá trị số hoặc phân tích?
Matty Hoban

Tôi hài lòng với điều kiện là nó thực sự là một giới hạn thấp hơn đã được chứng minh, mà không đưa ra các giả định nào khác về tiếng ồn ngoài xác suất lỗi tối đa.
Joe Fitzsimons

2
Câu hỏi tuyệt vời: còn được gọi là câu hỏi 1 triệu đô la trong điện toán lượng tử. Tôi biết rằng có thể có những cải tiến nghiêm trọng khi giả định một "kiến trúc" cụ thể theo nghĩa là việc tương tác dễ dàng hay khó khăn như thế nào (kiến trúc khác với mô hình lỗi) Ví dụ, xem tại đây . Tôi nghĩ rằng [luận án tiến sĩ của Bryan Eastin] ( arxiv.org/abs/0710.2560 ) có thể là một điểm khởi đầu tốt để xem xét.

@Kaveh_kh: cảm ơn vì liên kết. Trong trường hợp không rõ ràng từ câu hỏi, ý tôi là ngưỡng được biết đến nhiều nhất .
Joe Fitzsimons

@Joe, một câu hỏi tương đối được đặt ra, có cả ý nghĩa thực tiễn và cơ bản trong khoa học mô phỏng, là "Kiến trúc máy tính lượng tử nào có giới hạn thấp nhất được chứng minh là thấp nhất đối với nhiễu ngẫu nhiên độc lập, như vậy có thể mô phỏng PTIME của quá trình tính toán (nhiễu) cho tất cả các tỷ lệ lỗi trên giới hạn? " Có lẽ Joe Fitzsimons có thể xem xét việc nối một số phiên bản của câu hỏi này với câu hỏi ban đầu?
John Sidles

Câu trả lời:


15

1.04×103

1.25×1031.32×103


Khử cực khử nhiễu ít hơn một chút so với những gì tôi đang tìm kiếm. Bài báo của Aliferis, Gottesman và Preskill mà bạn đề cập dường như là câu trả lời cho câu hỏi của tôi. Thật kỳ lạ, bây giờ khi bạn đề cập đến nó và tóm tắt bài báo, có vẻ như tôi đã nhìn thấy tờ giấy đó khi nó xuất hiện, nhưng nó đã trôi khỏi bộ nhớ của tôi. Cảm ơn, câu trả lời của bạn là vô cùng hữu ích!
Joe Fitzsimons

6

Điều tốt nhất mà tôi biết là trong đề xuất mã bề mặt do Fowler et al ( arXiv: 0803.0272 ), trong đó cho thấy họ đạt được giới hạn 0,75%.


@Pitor: Cảm ơn bạn đã sửa liên kết cho tôi. Ban đầu tôi đã đăng bài này từ thiết bị di động, nhưng StackExchange trên thiết bị di động có một chút lỗi ...
Chris Granade

2
Fowler et al. kết quả là một ước tính (để khử cực nhiễu), không phải là giới hạn dưới.
Adam Paetznick

Vâng, tôi biết rất nhiều ước tính trong phạm vi này (giấy của Raussendorf, Harrington và Gidel, giấy 3% của Knill, v.v.) nhưng những gì tôi đang tìm kiếm được chứng minh là giới hạn thấp hơn.
Joe Fitzsimons

Sau đó, tôi xin lỗi vì đã hiểu nhầm kết quả của Fowler.
Chris Granade
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.