Dường như điện toán lượng tử thường được sử dụng để chỉ phương pháp tính toán mạch lượng tử, trong đó một thanh ghi qubit được tác động bởi một mạch cổng lượng tử và được đo ở đầu ra (và có thể ở một số bước trung gian). Ủ lượng tử ít nhất dường như là một phương pháp hoàn toàn khác với điện toán với tài nguyên lượng tử ¹ , vì nó không liên quan đến cổng lượng tử.

Những mô hình khác nhau của tính toán lượng tử là gì? Điều gì làm cho họ khác nhau?

Để làm rõ, tôi không hỏi các qubit thực hiện vật lý khác nhau là gì, ý tôi là mô tả các ý tưởng khác nhau về cách tính toán đầu ra từ đầu vào ² bằng cách sử dụng tài nguyên lượng tử.

---

<sub>1. Bất cứ điều gì vốn dĩ không cổ điển, như vướng mắc và gắn kết.
2. Một quá trình biến đổi các đầu vào (như qubit) thành đầu ra (kết quả tính toán).</sub>

Mô hình đáng tin cậy

Mô hình tính toán lượng tử này được thúc đẩy bởi các ý tưởng trong lý thuyết nhiều lượng tử, và khác biệt cả về mô hình mạch (trong đó nó là mô hình thời gian liên tục) và từ bước đi lượng tử thời gian liên tục (trong đó nó có thời gian- tiến hóa phụ thuộc).

Tính toán đáng tin cậy thường có hình thức sau đây.

1. Bắt đầu với một số bộ qubit, tất cả ở một số trạng thái đơn giản như $\lvert + \rangle$ . Gọi trạng thái toàn cầu ban đầu $\lvert \psi_0 \rangle$ .
2. Đặt các qubit này cho một tương tác Hamiltonian mà | ψ 0 ⟩ là trạng thái cơ bản duy nhất (trạng thái với năng lượng thấp nhất). Chẳng hạn, đưa ra | ψ 0 ⟩ = | + ⟩ ⊗ n , chúng ta có thể chọn H 0 = - Σ k σ ( x ) k .$H_0$$\lvert \psi_0 \rangle$$\lvert \psi_0 \rangle = \lvert + \rangle^{\otimes n}$$H_0 = - \sum_{k} \sigma^{(x)}_k$
3. Chọn một Hamiltonian cuối cùng , có trạng thái cơ bản duy nhất mã hóa câu trả lời cho một vấn đề bạn quan tâm. Ví dụ, nếu bạn muốn giải quyết vấn đề thỏa mãn ràng buộc, bạn có thể xác định Hamiltonian H 1 = ∑ c h c , trong đó tổng được lấy qua các ràng buộc c của bài toán cổ điển và trong đó mỗi h c là một toán tử áp dụng một hình phạt năng lượng (đóng góp năng lượng dương) cho bất kỳ trạng thái cơ sở tiêu chuẩn nào đại diện cho một phép gán cổ điển không thỏa mãn ràng buộc c .$H_1$$H_1 = \sum_{c} h_c$$c$$h_c$$c$
4. H ( t ) H ( 0 ) = H 0 H ( T ) = H 1 H ( t ) = $T \geqslant 0$$H(t)$$H(0) = H_0$$H(T) = H_1$$H(t) = \tfrac{t}{T} H_1 + (1 - \tfrac{t}{T})H_0$
5. Đối với thời gian lên đến , cho phép hệ thống phát triển theo Hamiltonian thay đổi liên tục và đo các qubit ở đầu ra để thu được kết quả .t = T H ( t ) y ∈ { 0 , 1 } $t = 0$$t = T$$H(t)$$y \in \{0,1\}^n$

Cơ sở của mô hình đoạn mã là định lý đoạn mã , trong đó có một số phiên bản. Phiên bản của Ambainis và Regev [  arXiv: quant-ph / 0411152  ] (một ví dụ khắt khe hơn) ngụ ý rằng nếu luôn có một "khoảng cách năng lượng" ít nhất là giữa trạng thái cơ bản của và của nó trạng thái kích thích đầu tiên cho tất cả và các chỉ tiêu toán tử của các đạo hàm thứ nhất và thứ hai của là đủ nhỏ (nghĩa là$\lambda > 0$$H(t)$$0 \leqslant t \leqslant T$$H$$H(t)$không thay đổi quá nhanh hoặc đột ngột), sau đó bạn có thể đưa ra xác suất nhận được sản lượng bạn muốn lớn như bạn muốn chỉ bằng cách chạy tính toán đủ chậm. Hơn nữa, bạn có thể giảm xác suất lỗi bằng bất kỳ yếu tố không đổi nào chỉ bằng cách làm chậm toàn bộ tính toán bằng một yếu tố liên quan đến đa thức.

Mặc dù rất khác nhau trong cách trình bày từ mô hình mạch đơn nhất, nhưng nó đã được chứng minh rằng mô hình này là thời gian đa thức tương đương với mô hình mạch đơn nhất [  arXiv: quant-ph / 0405098  ]. Ưu điểm của thuật toán tính toán là nó cung cấp một cách tiếp cận khác để xây dựng các thuật toán lượng tử, điều này phù hợp hơn với các vấn đề tối ưu hóa. Một nhược điểm là không rõ làm thế nào để bảo vệ nó khỏi tiếng ồn, hoặc cho biết hiệu suất của nó xuống cấp như thế nào dưới sự kiểm soát không hoàn hảo. Một vấn đề khác là, ngay cả khi không có bất kỳ sự không hoàn hảo nào trong hệ thống, việc xác định tốc độ chạy thuật toán chậm để có câu trả lời đáng tin cậy là một vấn đề khó khăn - nó phụ thuộc vào khoảng cách năng lượng và nói chung không dễ để nói năng lượng là gì khoảng cách là cho một Hamilton tĩnhH ( t $H$, huống chi là một thay đổi theo thời gian .$H(t)$

Tuy nhiên, đây là một mô hình của cả lợi ích lý thuyết và thực tiễn, và có sự khác biệt là khác biệt nhất so với mô hình mạch đơn nhất về cơ bản bất kỳ tồn tại.

Tính toán lượng tử dựa trên đo lường (MBQC)

Đây là một cách để thực hiện tính toán lượng tử, sử dụng các phép đo trung gian như một cách để thúc đẩy tính toán thay vì chỉ trích xuất các câu trả lời. Đó là một trường hợp đặc biệt của "mạch lượng tử với các phép đo trung gian", và do đó không còn mạnh mẽ nữa. Tuy nhiên, khi nó được giới thiệu, nó đã kết thúc nhiều trực giác của mọi người về vai trò của các phép biến đổi đơn nhất trong tính toán lượng tử. Trong mô hình này, người ta có các ràng buộc như sau:

1. Một người chuẩn bị, hoặc được đưa ra, một trạng thái vướng víu rất lớn - một trạng thái có thể được mô tả (hoặc chuẩn bị) bằng cách có một số qubit tất cả được chuẩn bị ban đầu ở trạng thái , Và sau đó một số chuỗi các hoạt động kiểm soát-Z C Z = d i một g ( + 1 , + 1 , + 1 , - 1 ) , thực hiện trên cặp qubit theo cạnh mối quan hệ của một đồ thị (thường, một lưới hình chữ nhật hoặc lưới lục giác).$\lvert + \rangle$$\mathrm{CZ} = \mathrm{diag}(+1,+1,+1,-1)$
2. Thực hiện một chuỗi các phép đo bằng các qubit - một số có lẽ trong cơ sở tiêu chuẩn, nhưng đa số không có trong cơ sở tiêu chuẩn, nhưng đo thay vì quan sát như cho góc độ khác nhau θ . Mỗi phép đo mang lại kết quả + 1 hoặc - 1 (thường được dán nhãn '0' hoặc '1') và việc lựa chọn góc được phép phụ thuộc một cách đơn giản vào kết quả của các phép đo trước đó (theo cách được tính theo cách cổ điển hệ thống điều khiển).$M_{\mathrm{XY}}(\theta) = \cos(\theta) X - \sin(\theta) Y$$\theta$$+1$$-1$
3. Câu trả lời cho tính toán có thể được tính từ các kết quả cổ điển của các phép đo.$\pm 1$

Như với mô hình mạch đơn nhất, có những biến thể người ta có thể xem xét cho mô hình này. Tuy nhiên, khái niệm cốt lõi là các phép đo qubit đơn thích ứng được thực hiện ở trạng thái vướng víu lớn hoặc trạng thái phải chịu một chuỗi các hoạt động đi lại và có thể vướng víu được thực hiện cùng một lúc hoặc trong các giai đoạn.

Mô hình tính toán này thường được coi là hữu ích chủ yếu như một cách để mô phỏng các mạch đơn nhất. Bởi vì nó thường được xem là một phương tiện để mô phỏng một mô hình tính toán được yêu thích hơn và đơn giản hơn, nên nó không còn được coi là lý thuyết rất thú vị nữa đối với hầu hết mọi người. Tuy nhiên:

• Điều quan trọng trong số những thứ khác là một khái niệm thúc đẩy đằng sau lớp IQP , đây là một phương tiện để chứng minh rằng máy tính lượng tử rất khó mô phỏng, và Máy tính lượng tử mù, là một cách để cố gắng giải quyết các vấn đề trong tính toán an toàn bằng cách sử dụng tài nguyên lượng tử .

• Không có lý do tại sao các tính toán dựa trên đo lường về cơ bản chỉ giới hạn trong việc mô phỏng các mạch lượng tử đơn nhất: đối với tôi (và một số nhà lý thuyết khác trong thiểu số) rằng MQBC có thể cung cấp một cách mô tả các nguyên thủy tính toán thú vị. Mặc dù MBQC chỉ là trường hợp đặc biệt của các mạch có các phép đo trung gian, và do đó có thể được mô phỏng bằng các mạch đơn nhất chỉ có chi phí đa thức, nhưng điều này không có nghĩa là các mạch đơn nhất sẽ là một cách rất hiệu quả để mô tả bất cứ điều gì mà người ta có thể làm về nguyên tắc trong một tính toán dựa trên đo lường (giống như tồn tại các ngôn ngữ lập trình bắt buộc và chức năng trong tính toán cổ điển, có thể hơi khó chịu với nhau).

Câu hỏi vẫn là liệu MBQC có gợi ý bất kỳ cách suy nghĩ nào về việc xây dựng các thuật toán không dễ trình bày về các mạch đơn nhất hay không - nhưng không thể có câu hỏi về lợi thế hoặc bất lợi về tính toán đối với các mạch đơn nhất, ngoại trừ một trong những tài nguyên cụ thể và phù hợp cho một số kiến ​​trúc.

Mô hình mạch đơn nhất

Đây là mô hình nổi tiếng nhất về tính toán lượng tử. Trong mô hình này, người ta có các ràng buộc như sau:

1. một tập hợp các qubit được khởi tạo ở trạng thái tinh khiết, mà chúng tôi biểu thị ;$\lvert 0 \rangle$
2. một chuỗi các phép biến đổi đơn nhất mà người ta thực hiện trên chúng, có thể phụ thuộc vào chuỗi bit cổ điển ;$x\in \{0,1\}^n$
3. một hoặc nhiều phép đo trong cơ sở tiêu chuẩn được thực hiện ở cuối quá trình tính toán, thu được chuỗi đầu ra cổ điển . (Chúng tôi không yêu cầu k = n : ví dụ: đối với các vấn đề CÓ / KHÔNG, người ta thường lấy k = 1 bất kể kích thước của n .)$y \in \{0,1\}^k$$k = n$$k = 1$$n$

Chi tiết nhỏ có thể thay đổi (ví dụ, các bộ unitaries người ta có thể thực hiện, cho dù một phép chuẩn bị ở các bang tinh khiết khác như , | + ⟩ , | - ⟩ , cho dù phép đo phải nằm trong cơ sở tiêu chuẩn hoặc cũng có thể là trong một số cơ sở khác), nhưng những điều này không tạo ra bất kỳ sự khác biệt thiết yếu nào.$\lvert 1 \rangle$$\lvert +\rangle$$\lvert -\rangle$

Bước đi lượng tử rời rạc

"Đi bộ lượng tử thời gian rời rạc" là một biến thể lượng tử trên bước đi ngẫu nhiên, trong đó có một "người đi bộ" (hoặc nhiều "người đi bộ") thực hiện các bước nhỏ trong biểu đồ (ví dụ: một chuỗi các nút hoặc lưới hình chữ nhật ). Sự khác biệt là khi một người đi bộ ngẫu nhiên thực hiện một bước theo hướng xác định ngẫu nhiên, thì người đi bộ lượng tử thực hiện một bước theo hướng được xác định bởi một thanh ghi "đồng xu" lượng tử, ở mỗi bước được "lật" bởi một phép biến đổi đơn nhất thay vì thay đổi bằng cách lấy mẫu lại một biến ngẫu nhiên. Xem [  arXiv: quant-ph / 0012090  ] để tham khảo sớm.

Để đơn giản, tôi sẽ mô tả bước đi lượng tử trên một chu kỳ có kích thước ; mặc dù người ta phải thay đổi một số chi tiết để xem xét bước đi lượng tử trên các biểu đồ tổng quát hơn. Trong mô hình tính toán này, người ta thường làm như sau.$2^n$

1. Chuẩn bị một "vị trí" đăng ký trên qubit ở một số trạng thái như | 00 ⋯ 0 ⟩ , và một "đồng xu" đăng ký (với tiêu chuẩn quốc gia cơ sở mà chúng biểu thị bởi | + 1 ⟩ và | - 1 ⟩ ) trong một số trạng thái ban đầu có thể là một sự chồng chất của hai trạng thái cơ sở tiêu chuẩn.$n$$\lvert 00\cdots 0\rangle$$\lvert +1 \rangle$$\lvert -1 \rangle$
2. Thực hiện một phép biến đổi đơn nhất được kiểm soát nhất quán, cộng 1 vào giá trị của thanh ghi vị trí (modulo ) nếu đồng xu ở trạng thái | + 1 ⟩ , và trừ 1 với giá trị của vị trí đăng ký (modulo 2 n ) nếu đồng xu là trong tiểu bang | - 1 ⟩ .$2^n$$\lvert +1 \rangle$$2^n$$\lvert -1 \rangle$
3. Thực hiện chuyển đổi đơn vị cố định sang thanh ghi coin. Điều này đóng vai trò là "lật đồng xu" để xác định hướng của bước tiếp theo. Sau đó chúng tôi quay lại bước 2.$C$

Sự khác biệt chính giữa bước đi ngẫu nhiên này là "quỹ đạo" khác nhau có thể của người đi bộ đang được thực hiện mạch lạc trong sự chồng chất, để chúng có thể can thiệp triệt để. Điều này dẫn đến một hành vi đi bộ giống như chuyển động đạn đạo hơn là khuếch tán. Thật vậy, một bài thuyết trình sớm về một mô hình như thế này đã được Feynmann thực hiện, như một cách để mô phỏng phương trình Dirac.

Mô hình này cũng thường được mô tả theo cách tìm kiếm hoặc định vị các phần tử 'được đánh dấu' trong biểu đồ, trong trường hợp đó, người ta thực hiện một bước khác (để tính xem nút của máy đi bộ có được đánh dấu hay không, và sau đó để đo lường kết quả của tính toán đó ) trước khi quay lại Bước 2. Các biến thể khác của loại này là hợp lý.

Để thực hiện bước đi lượng tử trên một biểu đồ tổng quát hơn, người ta phải thay thế thanh ghi "vị trí" bằng một biểu đồ có thể biểu thị tất cả các nút của biểu đồ và thanh ghi "đồng xu" bằng một biểu đồ có thể biểu thị sự cố cạnh cho một đỉnh. "Người vận hành tiền xu" sau đó cũng phải được thay thế bằng một người cho phép người đi bộ thực hiện một sự chồng chất thú vị của các quỹ đạo khác nhau. (Điều được coi là 'thú vị' phụ thuộc vào động lực của bạn là gì: các nhà vật lý thường xem xét các cách thay đổi toán tử tiền xu thay đổi sự tiến hóa của mật độ xác suất, không phải cho mục đích tính toán mà là cách thăm dò vật lý cơ bản bằng cách sử dụng bước đi lượng tử như một mô hình đồ chơi hợp lý của chuyển động hạt.  ] của bước đi lượng tử rời rạc.

Mô hình tính toán này nói đúng là một trường hợp đặc biệt của mô hình mạch đơn nhất, nhưng được thúc đẩy với trực giác vật lý rất cụ thể, dẫn đến một số hiểu biết về thuật toán (xem ví dụ [  arXiv: 1302.3143  ]) để tăng tốc thời gian đa thức trong lỗi giới hạn thời gian đa thức thuật toán lượng tử. Mô hình này cũng là một họ hàng gần của bước đi lượng tử thời gian liên tục như là một mô hình tính toán.

Mạch lượng tử với các phép đo trung gian

Đây là một biến thể nhỏ của "mạch đơn nhất", trong đó người ta cho phép các phép đo ở giữa thuật toán cũng như điểm cuối và nơi người ta cũng cho phép các hoạt động trong tương lai phụ thuộc vào kết quả của các phép đo đó. Nó đại diện cho một bức tranh thực tế về bộ xử lý lượng tử tương tác với một thiết bị điều khiển cổ điển, trong số những thứ khác là giao diện giữa bộ xử lý lượng tử và người dùng.

Đo lường trung gian thực tế là cần thiết để thực hiện sửa lỗi, và vì vậy về nguyên tắc, đây là một bức tranh thực tế hơn về tính toán lượng tử so với mô hình mạch đơn nhất. nhưng không có gì lạ khi các nhà lý thuyết thuộc một loại nhất định thích mạnh mẽ các phép đo được giữ nguyên cho đến khi kết thúc (sử dụng nguyên tắc đo hoãn lại để mô phỏng bất kỳ phép đo 'trung gian' nào). Vì vậy, đây có thể là một sự khác biệt đáng kể để thực hiện khi nói về thuật toán lượng tử - nhưng điều này không dẫn đến sự gia tăng về mặt lý thuyết về sức mạnh tính toán của thuật toán lượng tử.

Ủ lượng tử

Ủ lượng tử là một mô hình tính toán lượng tử, nói một cách đại khái, khái quát hóa mô hình tính toán. Nó đã thu hút sự chú ý phổ biến - và thương mại - là kết quả của công việc của D-WAVE về chủ đề này.

Chính xác những gì ủ nhiệt lượng tử bao gồm không được xác định rõ như các mô hình tính toán khác, về cơ bản là vì nó được các nhà công nghệ lượng tử quan tâm nhiều hơn các nhà khoa học máy tính. Nói rộng ra, chúng ta có thể nói rằng nó thường được xem xét bởi những người có động lực của các kỹ sư, chứ không phải là động lực của các nhà toán học, do đó, chủ đề này dường như có nhiều trực giác và quy tắc ngón tay cái nhưng ít kết quả 'chính thức'. Trong thực tế, trong một câu trả lời cho câu hỏi của tôi về ủ lượng tử , đã Andrew O đi xa đến mức nói rằng " không thể xác định được lượng tử mà không cần xem xét các thuật toán và phần cứng". Tuy nhiên," ủ lượng tử "dường như được định nghĩa rõ ràng đủ để được mô tả như là một cách tiếp cận cách giải quyết vấn đề với các công nghệ lượng tử bằng các kỹ thuật cụ thể - và vì vậy mặc dù Andrew Ođánh giá, tôi nghĩ rằng nó thể hiện một mô hình được định nghĩa ngầm Tôi sẽ cố gắng mô tả mô hình đó ở đây.

Trực giác đằng sau mô hình

$$\begin{aligned} H_{\rm{classical}} &= \sum_{i,j} J_{ij} s_i s_j \\ H_{\rm{quantum}} &= A(t) \sum_{i,j} J_{ij} \sigma_i^z \sigma_j^z - B(t) \sum_i \sigma_i^x \end{aligned}$$ $s_i \in \{0,1\}$

• $\Delta E = E_1 - E_0$$\{s_i\}_{i=1}^n$
• $\Delta E > 0$

$T > 0$, sẽ có sự phân phối ổn định ('trạng thái nhiệt') của các bài tập, đó là phân phối đồng đều ở nhiệt độ 'vô hạn', và điều này càng ngày càng nặng hơn đối với các trạng thái năng lượng tối thiểu toàn cầu khi nhiệt độ giảm. Nếu bạn mất đủ thời gian để giảm nhiệt độ từ vô hạn xuống gần bằng 0, về nguyên tắc, bạn nên được đảm bảo để tìm ra một phương án tối ưu toàn cầu cho vấn đề giảm thiểu năng lượng. Do đó, mô phỏng ủ là một cách tiếp cận để giải quyết các vấn đề tối ưu hóa.

$t = 0$

$$A(t=0) = 0, \qquad B(t=0) = 1$$ $\def\ket#1{\lvert#1\rangle}\ket{\psi_0} \propto \ket{00\cdots00} + \ket{00\cdots01} + \cdots + \ket{11\cdots11}$$A(t)$$B(t)$ $$A(t_f) = 1, \qquad B(t_f) = 0.$$

$A(t)$$B(t)$$0$$1$$A(t)$$B(t)$$A(t)$$B(t)$D-Wave đã xem xét các lợi thế của việc tạm dừng lịch ủ và 'ủ ngược' .

Việc ủ lượng tử 'đúng' (có thể nói) giả định rằng sự tiến hóa có thể không được thực hiện trong chế độ tin cậy và cho phép khả năng chuyển đổi bệnh tiểu đường, nhưng chỉ yêu cầu cơ hội cao để đạt được mức tối ưu - hoặc thậm chí còn thực tế hơn, đạt được một kết quả sẽ khó tìm thấy bằng cách sử dụng các kỹ thuật cổ điển. Không có kết quả chính thức nào về việc bạn có thể thay đổi Hamiltonian nhanh như thế nào để đạt được điều này: chủ đề xuất hiện chủ yếu là bao gồm thử nghiệm với một heuristic để xem những gì hoạt động trong thực tế.

So sánh với ủ mô phỏng cổ điển

Mặc dù thuật ngữ, không rõ ràng ngay lập tức rằng có rất nhiều sự ủ nhiệt lượng tử có điểm chung với ủ cổ điển. Sự khác biệt chính giữa ủ nhiệt lượng tử và ủ mô phỏng cổ điển dường như là:

• Trong ủ nhiệt lượng tử, trạng thái theo nghĩa nào đó lý tưởng là trạng thái thuần túy, chứ không phải là trạng thái hỗn hợp (tương ứng với phân phối xác suất trong ủ cổ điển);

• Trong ủ lượng tử, sự tiến hóa được thúc đẩy bởi một sự thay đổi rõ ràng ở Hamilton chứ không phải là một tham số bên ngoài.

$$\tilde H_{\rm{classical}} = A(t) \sum_{i,j} J_{ij} s_i s_j - B(t) \sum_{i,j} \textit{const.}$$ $A(t) = t\big/(t_F - t)$$B(t) = t_F - t$$t_F > 0$$A(0) = 0$$A(t) \to +\infty$$t \to t_F$ $$p(x \to y) = \max\Bigl\{ 1,\; \exp\bigl(-\gamma \Delta E_{x\to y}\bigr) \Bigr\}$$ $\gamma$$E_{x \to y}$$t=0$$t \to t_F$$t$$t \to t_F$xác suất của bất kỳ sự gia tăng năng lượng nào sẽ biến mất (bởi vì bất kỳ sự gia tăng nào có thể là một sự tốn kém).

$t \to t_F$. Một thành ngữ phổ biến trong việc mô tả ủ nhiệt lượng tử là nói về 'đường hầm' thông qua các rào cản năng lượng - điều này chắc chắn phù hợp với cách mọi người xem xét bước đi lượng tử: ví dụ như công trình của Farhi et al. về việc tăng tốc lượng tử thời gian liên tục để đánh giá các mạch NAND và công việc cơ bản trực tiếp hơn của Wong khi đi bộ lượng tử trên đường hầm xuyên qua các rào cản tiềm năng . Một số công việc đã được Chancellor [ arXiv: 1606.06800 ] thực hiện khi xem xét việc ủ lượng tử về mặt lượng tử, mặc dù có vẻ như có chỗ cho một tài khoản chính thức và đầy đủ hơn.

Ở cấp độ hoạt động thuần túy, có vẻ như ủ lượng tử mang lại lợi thế về hiệu suất so với ủ cổ điển (ví dụ, xem các slide này về sự khác biệt về hiệu suất giữa lượng tử so với ủ cổ điển , từ nhóm của Troy tại ETH, ca. 2014).

Ủ lượng tử như một hiện tượng, trái ngược với mô hình tính toán

Bởi vì ủ lượng tử được các nhà công nghệ nghiên cứu nhiều hơn, họ tập trung vào khái niệm hiện thực hóa ủ lượng tử như một hiệu ứng thay vì xác định mô hình theo các nguyên tắc chung. (Một sự tương tự thô sẽ chỉ nghiên cứu mô hình mạch đơn nhất chỉ vì nó đại diện cho một phương tiện để đạt được "hiệu ứng" của ước lượng giá trị riêng hoặc khuếch đại biên độ.)

Do đó, liệu một cái gì đó được tính là "ủ lượng tử" được ít nhất một số người mô tả là phụ thuộc vào phần cứng và thậm chí phụ thuộc vào đầu vào: ví dụ, về cách bố trí các qubit, mức độ tiếng ồn của máy. Dường như ngay cả việc cố gắng tiếp cận chế độ tin cậy sẽ ngăn bạn đạt được sự ủ nhiệt lượng tử, bởi vì ý tưởng về việc ủ lượng tử thậm chí bao gồm cả ý tưởng rằng tiếng ồn (như trang trí) sẽ ngăn không cho nhận ra: như một hiệu ứng tính toán , trái ngược với mô hình tính toán , quá trình ủ lượng tử về cơ bản đòi hỏi lịch trình ủ ngắn hơn thời gian trang trí của hệ thống lượng tử.

Một số người đôi khi mô tả tiếng ồn là bằng cách nào đó cần thiết cho quá trình ủ lượng tử. Ví dụ, Boixo et al. [ arXiv: 1304,4595 ] viết

Không giống như tính toán lượng tử đáng tin cậy [, ủ lượng tử] là một phương pháp nhiệt độ dương liên quan đến một hệ lượng tử mở kết hợp với bể nhiệt.

Có lẽ chính xác khi mô tả nó là một tính năng không thể tránh khỏi của các hệ thống trong đó một hệ thống sẽ thực hiện ủ (chỉ vì tiếng ồn là tính năng không thể tránh khỏi của một hệ thống trong đó bạn sẽ xử lý thông tin lượng tử dưới mọi hình thức): như Andrew Oviết " trong thực tế không phòng tắm thực sự giúp ủ lượng tử ". Có thể một quá trình tiêu tan có thể giúp ủ lượng tử bằng cách giúp hệ thống xây dựng dân số ở trạng thái năng lượng thấp hơn (như được đề xuất bởi công trình của Amin và cộng sự , [ arXiv: cond-mat / 0609332 ]), nhưng về cơ bản là như vậy một hiệu ứng cổ điển, và vốn dĩ sẽ đòi hỏi một môi trường nhiệt độ thấp yên tĩnh hơn là "sự hiện diện của tiếng ồn".

Điểm mấu chốt

Có thể nói - đặc biệt bởi những người nghiên cứu về nó - rằng ủ lượng tử là một hiệu ứng, chứ không phải là một mô hình tính toán. "Máy nghiền lượng tử" sau đó sẽ được hiểu rõ nhất là "một cỗ máy nhận ra hiệu quả của quá trình ủ lượng tử", chứ không phải là một cỗ máy cố gắng thể hiện một mô hình tính toán được gọi là ' ủ lượng tử '. Tuy nhiên, điều tương tự cũng có thể được nói về tính toán lượng tử đáng tin cậy, theo ý kiến ​​của tôi - được mô tả như là một mô hình tính toán theo đúng nghĩa của nó.

Có lẽ sẽ công bằng khi mô tả ủ nhiệt lượng tử như một cách tiếp cận để hiện thực hóa một heuristic rất chung chung , và có một mô hình tính toán ngầm có thể được mô tả là các điều kiện mà chúng ta có thể mong đợi heuristic này thành công. Nếu chúng ta coi việc ủ lượng tử theo cách này, thì đó sẽ là một mô hình bao gồm chế độ tin cậy (với độ ồn bằng không) như một trường hợp đặc biệt, nhưng về nguyên tắc nó có thể khái quát hơn.