Tak , komputer kwantowy może być symulowany przez maszynę Turinga , chociaż nie należy tego sugerować, że rzeczywiste komputery kwantowe nie mogą cieszyć się przewagą kwantową , tj. Znaczącą przewagą implementacyjną nad klasycznymi komputerami w świecie rzeczywistym.
Zasadniczo, jeśli człowiek mógłby ręcznie opisać lub wyobrazić sobie, jak coś powinno działać, to wyobrażenie to można zaimplementować na maszynie Turinga. Komputery kwantowe należą do tej kategorii.
Obecnie dużą motywacją do obliczeń kwantowych jest to, że kubity mogą istnieć w superpozycjach , zasadniczo umożliwiający obliczenia masowo równoległe. Potem jest wyżarzanie kwantowe i inne małe sztuczki, które są w zasadzie taktykami obliczeń analogowych .
| * F ⟩ =a- | 0 ⟩ +β| 1 ⟩ ,(1)
Ale te korzyści dotyczą wydajności. W niektórych przypadkach ta wydajność wykracza poza astronomię, umożliwiając rzeczy, które nie byłyby praktyczne na klasycznym sprzęcie. To powoduje, że obliczenia kwantowe mają główne zastosowania w kryptografii i tym podobne.
Jednak obliczenia kwantowe nie są obecnie motywowane pragnieniem rzeczy, których zasadniczo nie mogliśmy zrobić wcześniej. Jeśli komputer kwantowy może wykonać operację, wówczas klasyczna maszyna Turinga może przeprowadzić symulację komputera kwantowego wykonującego tę operację.
Losowość nie stanowi problemu. Sądzę, że z dwóch ważnych powodów:
Tak czy inaczej losowość można precyzyjniej uchwycić za pomocą matematyki dystrybucji .
Losowość nie jest na początku prawdziwą „ rzeczą ”; to tylko ignorancja. I zawsze możemy wywołać ignorancję.
Uzupełnijmy to, co powiedzieli inni: o ile wiemy (klasyczna) maszyna Turinga nie jest w stanie naprawdę symulować korelacji kwantowych . Zostało to wyraźnie stwierdzone w części Właściwości uniwersalnego komputera kwantowego w przełomowej pracy Davida Deutscha Teoria kwantowa, zasada Church-Turinga i uniwersalny komputer kwantowy (Proceedings of the Royal Society of London A 400, s. 97-117 (1985) )).
Szczegóły będą zależeć od implementacji lub dokładnych definicji maszyny Turinga, komputera kwantowego, a zwłaszcza symulacji (jeśli jesteś wystarczająco hojny, co oznacza symulacja , wszystko może symulować wszystko). Ogólnie rzecz biorąc, możliwe jest zaprojektowanie komputera kwantowego, który przy wielokrotnym uruchamianiu, rozpoczynając od dokładnie tego samego stanu początkowego (lub bitów wejściowych), w każdej operacji generuje losowe bity wyjściowe, które prezentują ze sobą pewne korelacje kwantowe.
O ile mi wiadomo, maszyna Turinga nie może tego zrobić.
źródło