Representação de números reais em computadores quânticos

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Nos computadores binários clássicos, os números reais são frequentemente representados usando o padrão IEEE 754 . Com computadores quânticos, é claro que você também pode fazer isso - e para medições isso (ou um padrão similar) provavelmente será necessário, pois o resultado de qualquer medição é binário. Mas os números reais poderiam ser modelados mais facilmente e / ou mais precisamente dentro dos qubits usando métodos diferentes antes da medição acontecer? Em caso afirmativo, existem casos de uso em que isso é realmente útil, visto que (presumo) qualquer precisão adicional será perdida quando as medições forem realizadas?

Para ser claro, não estou (necessariamente) procurando padrões existentes, apenas idéias ou sugestões sobre como representar esses números. Se houver alguma pesquisa, isso seria útil também, é claro.

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— blalasaadri
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Eu acho que isso realmente depende do algoritmo ou problema específico a ser resolvido. Como você vê, 'padrões numéricos' são basicamente de engenharia. Não é ciência, é útil, mas não é a fronteira. Vamos trabalhar primeiro. Acho que você precisa esclarecer se deseja exemplos, literatura ou algo mais, porque acho que isso é muito vago.

— Lagarto discreto

@ Discretelizard Concordo, que é uma questão de engenharia, e não científica, mas discordo que não seja a fronteira. Para os computadores quânticos atingirem seu potencial, precisamos saber qual é o potencial deles. E você não pode resolver problemas numéricos sem uma representação numérica.

— Bluesaadri

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OK. Talvez seja uma boa idéia então esclarecer que a questão é essencialmente de 'engenharia'.

— Lagarto discreto

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Houve esforços para implementar a representação de "ponto flutuante" da construção de pequenas rotações de estados de qubit, como: Representações de ponto flutuante na síntese de circuitos quânticos . Mas não parece haver nenhum padrão internacional como o mencionado, IEEE 754. IEEE 7130 - O padrão para definições de computação quântica é um projeto em andamento. De qualquer forma, a representação do ponto flutuante dependerá automaticamente da precisão desejada. Se você deseja seguir o caminho no primeiro artigo que vinculei (ou seja, usando rotações de qubit), já posso imaginar a possibilidade de erros durante essas operações de rotação e você teria que lidar com eles de acordo.

— Sanchayan Dutta
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Esse artigo parece muito interessante, obrigado. Depois de ler o resumo até agora, vejo seu ponto de vista sobre erros. Claro que esse é um problema geral que temos que resolver. E não estou surpreso que ainda não haja padrões - acabei de mencionar o IEEE 754 como um exemplo de como os números podem ser representados.

— Bluesaadri

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Receio que, enquanto um trabalho interessante esteja sendo feito aqui, fique claro que a arquitetura quântica de computadores não é muito padronizada e, portanto, tudo isso está sujeito a alterações.

A norma IEEE 754 descreve como implementar um recurso que décadas de engenharia e pesquisa mostraram ser úteis e, portanto, espera-se que as máquinas o façam.

Por outro lado, cientistas e engenheiros ainda estão descobrindo a melhor maneira de criar um computador quântico "universal". Eles têm algumas idéias sobre como fazer isso, como Blue menciona. No entanto, não há 'uma única idéia verdadeira' na qual os engenheiros possam basear padrões.

Talvez até aconteça que números complexos sejam mais fáceis de representar em um computador quântico e, em vez disso, tenhamos um padrão para tipos de dados de números complexos!

Portanto, enquanto o trabalho está sendo feito aqui, um padrão IEEE parece muito no futuro distante.

— Lagarto discreto
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Eu percebo isso, sim. Também não esperava que houvesse um padrão; Eu adicionei algo nesse sentido à pergunta, espero esclarecer o que estou procurando.

— blalasaadri

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@blalasaadri. Boa. Estou ciente de que essa provavelmente não é a resposta que você está procurando, mas poderia ser um conselho razoável para outros leitores.

— Lagarto discreto