A computação quântica tem uma vantagem essencial na análise / controle de sistemas caóticos?


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  1. O conhecimento impreciso e de nível entusiasta sobre computadores quânticos é que eles podem resolver muitos problemas exponencialmente solucionáveis ​​em tempo polinomial.
  2. O conhecimento impreciso e de nível entusiasta sobre sistemas caóticos é que, sendo altamente sensíveis às condições iniciais, sua previsão e controle são muito difíceis acima de uma precisão - normalmente, não suficiente.

Hoje, um dos usos práticos mais famosos dos sistemas caóticos é o problema de modelar o clima da Terra.

Juntando (1) e (2), acho que usando computadores quânticos, podemos ter um passo significativo (polinomial a exponencial) para lidar com eles. Está correto?

Temos alguma vantagem essencial para lidar com o caos ainda mais do que isso?


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Especificamente sobre modelagem climática, você pode estar interessado no artigo "Frolov, AV Russ. Meteorol. Hydrol. (2017) 42: 545. doi.org/10.3103/S1068373917090011 "
blalasaadri

Respostas:


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Nem sempre. Alguns problemas são não determinísticos (sua solução). Além disso, alguns problemas são, como você diz, tão sensíveis às mudanças nas condições iniciais, que a maioria das soluções é localizada demais.

Mas há casos em que computadores quânticos podem fornecer resultados perspicazes, que podem lançar luz sobre diferentes abordagens de soluções.

Outro ponto a considerar é o uso de métodos numéricos em sistemas caóticos. Alguns métodos são mais ideais que outros, ao custo da precisão. Nos computadores quânticos, o tempo de computação diminui bastante (de acordo com a teoria), o que pode permitir cálculos mais precisos, levando a uma melhor compreensão dos sistemas caóticos mais difíceis.

Para esclarecer: Os computadores quânticos podem não ser capazes de fornecer uma solução analítica (mesmo para problemas que possam ter essas soluções), mas uma aproximação mais precisa pode levar a um novo entendimento do problema, que é uma maneira de lidar com problemas.


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Não.

O caos (como descrito em sistemas caóticos) é determinístico, e a evolução de tal sistema pode ser calculada usando equações determinísticas clássicas. O problema é a forte divergência das diferentes trajetórias de que mesmo pequenas diferenças nos valores iniciais podem levar a grandes diferenças nos valores finais.

A computação quântica não ajuda nessa situação.

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