IK wykład 12.pdf

(1440 KB) Pobierz
kierunek studiów:
Danuta Stefańska
Wydział Fizyki Technicznej
Instytut Badań Materiałowych i Inżynierii Kwantowej
Zakład Inżynierii i Metrologii Kwantowej
lim
@Q
®
Wykład 12
2015/2016
Edukacja Techniczno-Informatyczna
studia inżynierskie stacjonarne, semestr V
Błędy w obliczeniach kwantowych
lim
@Q
®
.
Wykład 12
2/47
Błędy w obliczeniach kwantowych
Korekcja błędów
Różnice między idealnymi operacjami matematycznymi a fizycznie
realizowanymi obliczeniami – podstawowe przyczyny:
•
niewystarczająca izolacja rejestru kwantowego od wpływu
otoczenia
→ relaksacja (przejścia spontaniczne)
→ dekoherencja (zanik koherencji fazowej)
•
nieidealne operacje realizowane przez fizyczne bramki kwantowe
•
różnice między rzeczywistym układem kwantowym a modelem
obecność innych stanów kwantowych oprócz wyróżnionych stanów
bazy dla qubitów: |0 i |1
różne od zakładanych sprzężenia między qubitami
lim
@Q
®
.
Wykład 12
3/47
Błędy w obliczeniach kwantowych
Zapobieganie skutkom błędów:
• kody korekcji błędów (→ s.620)
Korekcja błędów
• implementacja bramek kwantowych minimalizująca błędy
i umożliwiająca bezpośrednie zastosowanie kodów korekcji błędów
(→
fault tolerant computing)
• przechowywanie informacji w stanach najbardziej „odpornych” na
wpływ oddziaływania z otoczeniem
(podprzestrzenie wolne od dekoherencji, → wykład 7)
•…
• techniki redukcji błędów (np. kwantowy efekt Zenona, → wykład 7)
lim
@Q
®
.
Wykład 12
4/47
Błędy w obliczeniach kwantowych
Korekcja błędów
Fault-tolerant computing
– implementacja bramek kwantowych
w sposób umożliwiający bezpośrednio korekcję błędów
wykonywanie operacji nie na pojedynczych qubitach tylko na
słowach kodowych
kodów korekcji błędów (→ s.7, 10)
szczegóły implementacji zależne od rodzaju operacji i od rodzaju kodu
korekcyjnego
Twierdzenie progowe
(Preskill 1998):
Można przeprowadzić dowolnie długie obliczenia kwantowe pod
warunkiem, że prawdopodobieństwo błędu w pojedynczych bramkach
kwantowych utrzymuje się poniżej stałego określonego progu
→ w takich warunkach możliwe jest efektywne stosowanie kodów
korekcji błędów
lim
@Q
®
.
Próg dla zastosowania kodów korekcji błędów krytyczny (~
10
4
)
→ konieczność stosowania strategii
redukcji błędów
(→ wykład 7)
Wykład 12
5/47

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin