W jaki sposób górna skala destylacji stanu magicznego różni się od zalet kwantowych?

16

Interesuje mnie model obliczeń kwantowych metodą iniekcji stanu magicznego, czyli tam, gdzie mamy dostęp do bram Clifforda, tanie dostawy kubitów ancylowych w oparciu o obliczenia oraz kilka kosztownych do destylacji stanów magicznych (zwykle te które implementują bramki S, T). Przekonałem się, że najlepsze skalowanie jest logarytmiczne w dokładności , w szczególności jest tym, co oferuje papier z 2012 roku, aby uzyskać dokładność, jakiej potrzebujemy w stanachO ( log 1,6 ( 1 / ε ) S , TεO(log1.6(1/ε)S.,T.

Czy to wystarczy, aby obliczyć większość problemów, którymi jesteśmy zainteresowani? Czy są jakieś problemy, które są szczególnie odporne na QCSI (Quantum Computation by State Injection) z powodu dużego obciążenia, ale są bardziej rozwiązywalne w innych modelach obliczeń?

Emily Tyhurst
źródło

Odpowiedzi:

6

W kontekście skalowalnego obliczania kwantowego skalowanie polilogu potrzebne do destylacji stanu magicznego nie powinno stanowić problemu.

Rzeczywiście, nie jest to jedyne skalowanie polilogów, z którym musimy się zmagać. Korzystanie z bramek i T w celu przybliżenia ogólnej rotacji pojedynczych kubitów może mieć podobny koszt przy zastosowaniu algorytmu Solvay-Kitaev (chociaż nie jest to już najnowocześniejsze). Koszt korekcji błędów jest również podobny do MSD. W rzeczywistości wykazano, że „fabryki stanów magicznych mają koszty czasoprzestrzenne, które są skalowane jako stały czynnik kosztów kodu powierzchni” .S.T.

W skalowalnym i odpornym na uszkodzenia komputerze kwantowym nie widzę powodu, aby sądzić, że MSD będzie miał problematyczne obciążenie. Możemy znaleźć inne metody, które są lepsze, takie jak sposoby implementacji złożonych kodów korygujących błędy, które umożliwiają poprzeczne bramy nie-Clifford. Ale nie będą one tak świetne w korekcji błędów, a więc mają wyższe koszty ogólne. Może to łatwo usunąć wszelkie korzyści.

James Wootton
źródło