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A Pragmatic Approach to Adiabatic Quantum Computation

绝热量子计算的实用方法

基本信息

批准号：
EP/K02163X/1
负责人：
Andrew Green
金额：
$ 20.8万
依托单位：
University College London
依托单位国家：
英国
项目类别：
Research Grant
财政年份：
2013
资助国家：
英国
起止时间：
2013 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://gtr.ukri.org/projects?ref=EP%2FK02163X%2F1
关键词：
Pragmatic Approach Adiabatic Quantum Computation

项目摘要

The quantum world is innately parallel. Quantum objects may exist in many places at the same time and in general have a superposition of attributes that would be mutually exclusive for an object on the everyday classical scale. In 1982 Richard Feynman suggested that one might attempt to use this parallelism to speed up computation and in 1982 Peter Shor discovered an algorithm that could, theoretically, make use of it in a calculation.Since these early theoretical works, there has been a dramatic effort in the theory of quantum computation while at the same time trying to find a physical system where these ideas could be realized. Taking the queue from the success of digital, gate-based, classical computation, much of this effort has focused on gate based digital quantum computation. There is an alternative, however, which harnesses our understanding of physical process rather more directly. Nature is rather good at solving problems such as finding the most efficient way to arrange a collection of atoms into a crystal. Nature achieves this by gradually reducing the temperature of a system so that it can eventually settle to its lowest energy state - a process known as thermal annealing. This is used in a range of classical optimization algorithms.A quantum version of this, originally known as quantum annealing - now known as adiabatic quantum computation - may ultimately prove to be more effective for quantum computation than the gate based model. Indeed, a Canadian company, D-wave Systems, has attempted to make just such a computer with some promising initial results. Interpreting such attempts is difficult, however, since the failure mode of an adiabatic quantum computation is a classical thermal anneal. This project aims to develop a systematic way to test whether an adiabatic quantum computation has taken place using a pragmatic, physics based approach. In doing so, new insights into how to optimize the performance of such a system will result.

量子世界天生是平行的。量子对象可以同时存在于许多地方，并且通常具有属性的叠加，这些属性对于日常经典尺度上的对象来说是相互排斥的。1982年，理查德·费曼提出可以尝试使用这种并行性来加速计算。1982年，彼得·肖尔发现了一种算法，理论上可以在计算中使用这种并行性。自从这些早期的理论工作以来，量子计算理论一直在努力，同时试图找到一个可以实现这些想法的物理系统。从基于门的数字经典计算的成功中汲取队列，这些努力的大部分集中在基于门的数字量子计算上。然而，还有另一种选择，它更直接地利用了我们对物理过程的理解。大自然很擅长解决问题，比如找到最有效的方法将原子集合排列成晶体。自然界通过逐渐降低系统的温度来实现这一点，以便它最终能够稳定到最低能量状态-这一过程称为热退火。这被用于一系列经典的优化算法中。这种算法的量子版本，最初被称为量子退火-现在被称为绝热量子计算-最终可能被证明比基于门的模型更有效。事实上，一家加拿大公司，D-wave系统公司，已经尝试制造这样一台计算机，并取得了一些有希望的初步成果。然而，解释这种尝试是困难的，因为绝热量子计算的失败模式是经典的热退火。该项目旨在开发一种系统的方法来测试绝热量子计算是否使用实用的，基于物理的方法进行。在这样做的过程中，对如何优化这样一个系统的性能将产生新的见解。

项目成果

期刊论文数量（10）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Anisotropic Landau-Lifshitz-Gilbert models of dissipation in qubits

量子位耗散的各向异性 Landau-Lifshitz-Gilbert 模型

DOI：
10.1103/physreva.94.062106
发表时间：
2016
期刊：
Physical Review A
影响因子：
2.9
作者：
Crowley P
通讯作者：
Crowley P

An Anisotropic Landau-Lifschitz-Gilbert model of dissipation in qubits

量子位耗散的各向异性 Landau-Lifschitz-Gilbert 模型

DOI：
10.48550/arxiv.1503.00651
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
Crowley P
通讯作者：
Crowley P

Quantum and classical dynamics in adiabatic computation

DOI：
10.1103/physreva.90.042317
发表时间：
2014-10-15
期刊：
PHYSICAL REVIEW A
影响因子：
2.9
作者：
Crowley, P. J. D.;Duric, T.;Green, A. G.
通讯作者：
Green, A. G.

Error measurements for a quantum annealer using the one-dimensional Ising model with twisted boundaries

使用具有扭曲边界的一维伊辛模型对量子退火器进行误差测量

DOI：
10.1038/s41534-022-00580-w
发表时间：
2022
期刊：
npj Quantum Information
影响因子：
7.6
作者：
Chancellor N
通讯作者：
Chancellor N

Time evolution and deterministic optimization of correlator product states

相关器积状态的时间演化和确定性优化

DOI：
10.1103/physrevb.94.165135
发表时间：
2016
期刊：
Physical Review B
影响因子：
3.7
作者：
Stojevic V
通讯作者：
Stojevic V

DOI：
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Andrew Green其他文献

The Walker-Warburg phenotype and genotype among Irish Travellers.

爱尔兰旅行者中的沃克-瓦尔堡表型和基因型。

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
Clinical Dysmorphology
影响因子：
0.7
作者：
A. Murphy;M. Sheridan;M. B. O’Neill;Andrew Green
通讯作者：
Andrew Green

Could a proportion of familial breast cancer patients testing negative to <em>BRCA1</em> and <em>BRCA2</em> in fact be false negatives in the Republic of Ireland?

DOI：
10.1016/j.ijsu.2012.06.071
发表时间：
2012-01-01
期刊：
Conference abstract
影响因子：
作者：
Fatima Aloraifi;Trudi McDevitt;Nuala Cody;Marie Meanie;Cliona de Baroid;Rosemarie Kelly;Adrian Bracken;Andrew Green;James Geraghty
通讯作者：
James Geraghty