Невычисление

Создание логического соединения пяти элементов управления из вентилей Тоффоли и вспомогательных битов. Невычисление используется для восстановления вспомогательных битов в их исходные состояния перед завершением.

Невычисление — это метод, используемый в обратимых схемах для очистки временных эффектов на служебных битах , чтобы их можно было использовать повторно. ^[1]

Невычисление является фундаментальным шагом в квантовых вычислительных алгоритмах. Независимо от того, были ли промежуточные эффекты невычисленными, влияет на то, как состояния взаимодействуют друг с другом при измерении результатов. ^[2]

Процесс в первую очередь мотивирован принципом неявного измерения ^[3] , который гласит, что отбрасывание регистра во время вычисления физически эквивалентно его измерению. Невычисление мусорных регистров может иметь непреднамеренные последствия. Например, если мы возьмем состояние, где и являются мусорными регистрами. Затем, если мы не применим никаких дальнейших операций к этим регистрам, в соответствии с принципом неявного измерения, запутанное состояние будет измерено, что приведет к коллапсу либо к либо с вероятностью . Нежелательным это делает то, что коллапс волновой функции происходит до завершения программы и, таким образом, может не дать ожидаемого результата. ${\displaystyle }$ ${\displaystyle {\frac {1}{\sqrt {2}}}(|0\rangle |g_{0}\rangle +|1\rangle |g_{1}\rangle )}$ ${\displaystyle g_{0}}$ ${\displaystyle g_{1}}$ ${\displaystyle |0\rangle |g_{0}\rangle }$ ${\displaystyle |1\rangle |g_{1}\rangle }$ ${\displaystyle {\frac {1}{2}}}$

Ссылки

1. Ааронсон, Скотт; Грир, Дэниел; Шеффер, Люк (2015). «Классификация обратимых битовых операций». arXiv : 1504.05155 [quant-ph].
2. Ааронсон, Скотт (2002). «Квантовая нижняя граница для рекурсивной выборки Фурье». Квантовая информация и вычисления ():, 00 . 3 (2): 165–174. arXiv : quant-ph/0209060 . Bibcode :2002quant.ph..9060A. doi :10.26421/QIC3.2-7.
3. Нильсен, Майкл; Чуан, Айзек. «Квантовые вычисления и квантовая информация»