Có phải máy tính lượng tử chỉ là một biến thể trên máy tính Analog của thập niên 50 & 60 mà nhiều người chưa từng thấy hay sử dụng?

Trong câu hỏi gần đây "Có phải máy tính lượng tử chỉ là chiếc bánh trên bầu trời", có rất nhiều câu trả lời liên quan đến sự cải thiện khả năng lượng tử, tuy nhiên tất cả đều tập trung vào quan điểm điện toán 'kỹ thuật số' hiện nay về thế giới.

Các máy tính tương tự cũ có thể mô phỏng và tính toán nhiều vấn đề phức tạp phù hợp với chế độ hoạt động của chúng không phù hợp với máy tính kỹ thuật số trong nhiều năm (và một số vẫn còn 'khó khăn'). Trước các cuộc chiến tranh (~ I & II), mọi thứ được coi là 'đồng hồ' với bộ não Turk cơ học. Có phải chúng ta đã rơi vào cái bẫy bandwagon 'mọi thứ kỹ thuật số' cứ lặp đi lặp lại (không có thẻ nào liên quan đến 'analog')?

Những công việc nào đã được thực hiện trên việc ánh xạ các hiện tượng lượng tử sang điện toán tương tự, và học hỏi từ sự tương tự đó? Hoặc tất cả là một vấn đề của dân gian không có ý tưởng thực sự làm thế nào để lập trình các con thú.

Dưới đây là danh sách nhanh về sự khác biệt đáng chú ý giữa máy tính tương tự và lượng tử:

1. Máy tính tương tự không thể vượt qua các bài kiểm tra Bell.

2. $2^N$

3. Lỗi sửa một máy tính tương tự và những gì bạn có là một máy tính kỹ thuật số (nghĩa là không còn cơ bản tương tự nữa). Máy tính lượng tử vẫn là lượng tử sau khi được sửa lỗi.

4. Máy tính tương tự không nhạy cảm với lỗi trang trí. Chúng không bị hỏng nếu bạn tạo các bản sao ngẫu nhiên của dữ liệu. Tính toán lượng tử làm vỡ nếu điều đó xảy ra.

5. Máy tính tương tự không thể (hiệu quả) chạy thuật toán của Shor. Hoặc thuật toán của Grover. Hoặc về cơ bản là bất kỳ thuật toán lượng tử khác.

Những công việc nào đã được thực hiện trên việc ánh xạ các hiện tượng lượng tử sang điện toán tương tự, và học hỏi từ sự tương tự đó?

Một nơi bắt đầu (với rất nhiều tài liệu tham khảo tốt) để tìm hiểu về điện toán lượng tử tương tự (còn được gọi là "điện toán tương tự lượng tử" và "điện toán lượng tử biến liên tục") ở đây . Lưu ý rằng điện toán cổ điển tương tự không mạnh bằng điện toán lượng tử tương tự, vì một lý do tương tự như những gì tôi đã giải thích trong câu trả lời cho câu hỏi này : máy tính lượng tử (dù là kỹ thuật số hay tương tự) có thể tận dụng sự vướng víu lượng tử.

Có phải chúng ta đã rơi vào cái bẫy bandwagon 'mọi thứ kỹ thuật số' cứ lặp đi lặp lại (không có thẻ nào liên quan đến 'analog')?

Rất nhiều người không may có, và đây có thể là một phần lý do tại sao "điện toán lượng tử đáng tin cậy" phải vật lộn để có được sự tôn trọng xứng đáng trong những năm đầu của nó (và ngay cả bây giờ). Điện toán lượng tử đáng tin cậy là một loại điện toán lượng tử tương tự cụ thể chắc chắn có một thẻ trên Stack Exchange này và một số lượng câu hỏi hợp lý (theo ý kiến ​​của tôi là không đủ). Người ta đã chứng minh rằng "điện toán lượng tử đáng tin cậy", hoàn toàn tương tự và không liên quan đến bất kỳ cổng nào , có thể làm bất cứ điều gì mà máy tính lượng tử kỹ thuật số có thể làm với cùng hiệu quả tính toán, vì vậy, trong khi sự thật là nhiều người trong điện toán lượng tử đã rơi vào bẫy băng thông 'mọi thứ kỹ thuật số', có một số người đánh giá cao điện toán lượng tử tương tự (ví dụ như điện toán lượng tử đáng tin cậy).

Có phải máy tính lượng tử chỉ là một biến thể trên máy tính Analog của thập niên 50 & 60 mà nhiều người chưa từng thấy hay sử dụng?

Không họ không.

Yếu tố kỹ thuật số và tương tự không phải là điểm chính ở đây, sự khác biệt giữa các thiết bị lượng tử và cổ điển nằm ở cấp độ cơ bản hơn.

Nói chung, một thiết bị lượng tử không thể được mô phỏng hiệu quả bằng một thiết bị cổ điển, có thể là "tương tự" hoặc "kỹ thuật số" (hoặc ít nhất, điều này được cho là mạnh mẽ trong trường hợp này). Theo nghĩa này, máy tính lượng tử thực sự khác biệt hoàn toàn với bất kỳ biến thể nào của máy tính tương tự cổ điển hoặc các dạng điện toán cổ điển khác cho vấn đề đó.

Thật vậy, các kiến ​​trúc phổ biến nhất cho điện toán lượng tử, những kiến ​​trúc hoạt động trên các tập hợp "qubit", là đối tác lượng tử của máy tính cổ điển kỹ thuật số . Các thiết bị tương tự cũng có các đối tác lượng tử của chúng (xem ví dụ thông tin lượng tử biến đổi liên tục ).

Có phải chúng ta đã rơi vào cái bẫy bandwagon 'mọi thứ kỹ thuật số' cứ lặp đi lặp lại?

Những gì tôi đã nhận thấy là nhiều hơn cái bẫy bandwagon 'mọi thứ nhị phân'; nó làm tôi nhớ đến bí mật nấu ăn của bà :

Ngày xửa ngày xưa, một người mẹ đang dạy cho con gái mình công thức gia đình để làm món giăm bông nướng nguyên con. Đó là món giăm bông ngon nhất mà bất kỳ ai từng có nên họ luôn tuân theo công thức đó một cách cẩn thận.

Họ chuẩn bị nước ướp, ghi da, cho vào đinh hương, rồi đến một bước mà con gái không hiểu.

"Tại sao chúng ta cắt đứt đầu của giăm bông?" cô ấy nói. "Điều đó không làm cho nó khô?"

"Bạn biết, tôi không biết," người mẹ nói. "Đó chỉ là cách bà nội dạy tôi. Chúng ta nên gọi bà và hỏi."

Vì vậy, họ gọi bà và hỏi, "tại sao chúng ta cắt đứt đầu của giăm bông? Có phải là để cho nước ướp vào, hay cái gì?"

"Không," bà nói. "Thành thật mà nói, tôi đã cắt đứt đầu vì đó là cách mẹ tôi dạy tôi. Tôi đã thêm bước ướp sau, vì tôi lo lắng về việc giăm bông khô. Hãy gọi bà cố và hỏi bà."

Vì vậy, họ đã gọi cho cơ sở trợ giúp nơi bà cố đang sống, và bà già lắng nghe câu hỏi của họ, rồi nói.

"Ồ, đối với đất đai! Tôi đã cắt đứt đầu vì tôi không có một cái chảo đủ lớn cho cả một con giăm bông!"

Gần đây tôi đã suy nghĩ về qubyte & tự hỏi liệu chúng có thực sự cần được định nghĩa là 8 qubit không. Một hệ thống lượng tử 8 cấp (qunit) sẽ có không gian 8 chiều và theo lý thuyết có thể mã hóa một byte (8 bit). Đây có phải là một định nghĩa tốt hơn về một qubyte (byte lượng tử)?

Hoặc tất cả là một vấn đề của dân gian không có ý tưởng thực sự làm thế nào để lập trình các con thú.