Bộ nhớ cổ điển đủ để lưu trữ các trạng thái lên tới 40 qubit hệ lượng tử?

Là một phần của cuộc thảo luận với người bạn 'cổ điển' của tôi, ông nhấn mạnh rằng việc tạo ra một cỗ máy trạng thái để tính toán kết quả của máy tính lượng tử là có thể; vì vậy, chỉ cần tính toán kết quả của các thuật toán (đã biết) trên siêu máy tính và lưu trữ kết quả của chúng trong bảng Tra cứu. (Một cái gì đó giống như lưu trữ bảng sự thật).

Vì vậy, tại sao mọi người làm việc trên các mô phỏng lượng tử (giả sử, có khả năng lên tới 40 qubit); tính toán kết quả mỗi lần?! Đơn giản (giả thiết) sử dụng các siêu máy tính của thế giới (có khả năng lên tới 60 qubit); tính kết quả cho trường hợp đầu vào, lưu trữ kết quả của chúng và sử dụng nó làm tham chiếu? Làm thế nào tôi có thể thuyết phục anh ta rằng nó không thể? Lưu ý: đây là cho các thuật toán lượng tử đã biết và việc triển khai mạch đã biết của chúng.$2^{60}$

Giả sử rằng bạn có một thuật toán lượng tử với đầu vào có thể. Giả sử cũng sẽ mất 1 nano giây để chạy cái này trên siêu máy tính (điều này không lạc quan một cách phi thực tế!). Tổng thời gian cần thiết để chạy qua tất cả các đầu vào có thể sẽ là 36,5 năm.$2^{60}$

Rõ ràng sẽ tốt hơn nhiều nếu chỉ chạy cá thể mà bạn quan tâm và nhận được câu trả lời ngay lập tức, thay vì chờ nửa đời để chọn nó từ danh sách. Điều này trở nên đúng hơn bao giờ hết khi chúng ta tăng thời gian chạy từ 1 nano giây không thực tế.

tại sao mọi người làm việc trên các mô phỏng lượng tử (giả sử, có khả năng lên tới 40 qubit); tính toán kết quả mỗi lần?!

Ngay cả khi bạn muốn tạo bảng tra cứu, bạn vẫn cần một trình giả lập như thế này để tạo bảng.

Đối với một thuật toán lượng tử cụ thể sử dụng 40 qubit, bạn của bạn tạo ra một điểm tốt. Người ta chỉ có thể tính toán bảng chân lý (người ta có thể thấy khó khăn như vậy, nhưng giả sử rằng người ta có thể) và sử dụng nó làm tài liệu tham khảo. Tất nhiên điều này bắt đầu trở nên lố bịch khi bạn tăng số lượng qubit, không chỉ vì số lượng đầu vào mà bởi vì tính toán kết quả của thuật toán lượng tử có thể khó hơn theo cấp số nhân đối với tất cả những gì chúng ta biết.

Tuy nhiên, việc có thể mô phỏng một máy tính lượng tử (hoặc có một máy tính lượng tử thực tế) hữu ích hơn nhiều. Bằng cách thay đổi những gì hoạt động lượng tử người ta làm, người ta có được các thuật toán khác nhau. Số lượng hàm mà người ta có thể xác định trên 40 bit đầu vào là 2 ^ 2 ^ 40. Có một cơ sở dữ liệu duy nhất cho phép bạn truy cập ngay vào kết quả của bất kỳ thuật toán lượng tử nào là vô cùng khả thi. Chúng tôi cũng muốn có thể chuyển đổi thuật toán một cách dễ dàng và theo kinh điển, chúng tôi muốn các trình giả lập cho điều đó.