量子計算機令人驚訝地隨機 – 但很好

量子計算機可以比以前假設的更容易創造事故，這是一個驚人的發現，這表明我們仍然有很多知識可以了解量子物理的奇怪領域如何與計算相交。

事故是許多計算任務的關鍵組成部分 – 例如，天氣預報包括多次建模大氣行為，每次都有隨機選擇的略有不同的初始配置。對於量子計算機，其量子位或立方體的位置以隨機配置獲得結果是研究人員試圖證明量子優勢的方法之一，量子計算機可以執行對經典機器有效的任務。

這些隨機配置的配置本質上意味著多維數據集的氾濫以及它們如何連接多次，類似於您如何關閉一張卡片。但是，正如較大的紙牌桌相比較小的紙牌更笨重，因為您在系統中添加了更多的立方體，因此人們認為此過程需要更多的時間。由於更多的改組增加了破壞微妙的立方體量子狀態的可能性，因此這意味著許多依賴的有用應用被小型量子計算機視為限制。

現在， 托馬斯·舒斯特（Thomas Schuster） 加利福尼亞技術研究所及其同事發現，這些隨機序列可以用比我們認為使用隨機位置的QBIT序列的可能性更少的序列製成，以前，這些序列的可能性太複雜了，無法在較大的量子計算機上實現。

為了證明這一點，舒斯特和他的團隊認為他們將立方體的集合分為較小的塊，然後數學上證明這些障礙物可能會產生偶然的序列。然後，他們證明了這些較小的立方體可以“粘合”在一起，從而創建了原始的立方體備用版本，如您所期望的。

Schuster說：“這簡直令人驚訝，因為您可以證明這些東西在古典系統中不包含隨機數。”例如，將塊中的紙牌砸碎會非常明顯，因為上塊中的卡將始終在樓上。在量子情況下，情況並非如此，因為量子洗牌會產生所有可能重複中斷的隨機疊加。

Schuster說：“這比經典的Schaffler更為複雜。例如，不再糾正上層卡的簡化，因為我們是許多可能的重複指令的疊加，因此，如果我嘗試更高的經典方法並在避免進行後牌後測量上層卡的位置，” Schuster說。 “這確實是新的和內部的量子現象。”

“我們都期望產生的這種隨機量子行為將非常困難，在這裡，作者表明，您可以像您想像的那樣有效地做到這一點。” 彼得·克拉斯 在德國複雜系統物理學的Max Institute Planck。 “這是一個非常了不起的結論。”

他說：“隨機量子方案在量子算法中具有許多用作成分，甚至證明了所謂的量子優越性。” 阿什利·蒙塔納羅（Ashley Montanaro） 在英國布里斯托爾大學。 “作者已經確定了量子信息領域的眾多應用，我希望其他人能夠遵循。”例如，這將使研究人員以前進行的量子優勢進行實驗變得更容易，儘管蒙塔納羅（Montanaro）警告說，這反過來又意味著使這種優勢的實用優勢更加接近。