Вопрос о квантовых вычислениях и теории волн-пилотов де Бройля

Я мало что знаю о квантовых вычислениях, кроме того, о чем я читал в вики и поп-научной среде. Я читал о теории пилотной волны де Бройля-Бома и о том, как они описывают квантовую механику в терминах дискретной частицы, движущейся по пилотной волне, и кажется, что она дает ту же квантово-механическую статистику, что и копенгагенская версия. некоторые эксперименты гидродинамиков из Массачусетского технологического института также подтверждают эту альтернативную точку зрения.

Мой вопрос: если этот альтернативный взгляд является правильным взглядом на реальность, повлияет ли он каким-либо образом на квантовые вычисления? т.е. работа с дискретными частицами вместо вероятностных «частиц». обе теории объясняют суперпозицию волн и обе дают одну и ту же статистику, так что я бы не сказал.

Подробнее о теории де Бройля-Бома: physics.stackexchange.com/search?q=is%3Aq+broglie+bohm
Теория пилотной волны на самом деле не требует понятия суперпозиции.
Жидкостный эксперимент Массачусетского технологического института: quantamagazine.org/…
новая работа Отта/Ла Кура, посягающая на это phys.org/news/2015-05-quantum-emulated-classical.html

Ответы (4)

Для чего это стоит (я мало знаю о квантовых вычислениях): http://arxiv.org/abs/1012.4843. Аннотация: «Большое внимание было привлечено к квантовым вычислениям и экспоненциальному ускорению вычислений, которое технология могла бы обеспечить. Были сделаны различные заявления о том, какой аспект квантовой механики вызывает это ускорение. Формулировки квантовых вычислений традиционно были сделаны в ортодоксальной (Копенгаген), а иногда и в квантовой механике многих миров.Мы будем стремиться понять квантовые вычисления с точки зрения теории пилотных волн де Бройля-Бома, рассматривая различные простые системы, которые могут функционировать как базовый квантовый компьютер.Мы предоставим тщательное обсуждение теории пилотной волны и оценка критических замечаний теории. Мы оценим утверждения о том, что вызывает экспоненциальное ускорение, в свете нашего анализа и того факта, что теория пилотных волн прекрасно объясняет явления, связанные с квантовыми вычислениями. "

Единственный способ, которым изменение интерпретации может повлиять на квантовые вычисления, связан с другим математическим представлением динамики (которое, строго говоря, даже не является частью интерпретации). Могут быть преимущества в «программировании» квантовых компьютеров путем перехода к представлению пилот-волны. В остальном «интерпретации» и «онтологии» не имеют никакого значения в физике.

Некоторые люди чувствуют себя более комфортно, используя другой язык для одного и того же явления, и это совершенно правильно. Что касается языков программирования, то для большей части своей работы я предпочитаю Python, хотя я также «говорю» на C, C++, VBA, VHDL и Verilog (и могу усвоить основы практически любого другого языка, который мне приходится использовать для любых целей). причина). Все эти языки по существу описывают одну и ту же вычислительную область. В контексте квантовых вычислений базовыми представлениями QM (включая все его интерпретации) являются языки ассемблера низкого уровня. Насколько мне известно, до сих пор мало продвинулось в определении формализма, позволяющего неспециалистам выполнять квантовые вычисления. Однако это одно из основных теоретических препятствий для квантовых вычислений: как мы позволяем обычным программистам писать программы для этих систем? В конце концов, программисты классических компьютеров не обязаны быть архитекторами компьютеров и писать собственные компиляторы. Если бы им пришлось, классические вычисления все еще находились бы в каменном веке 1950-х годов.

Теория волны-пилота де Бройля обходится без доктрины суперпозиции. (Погуглите "кот Шредингера".)

Хотя это, вероятно, не повлияет на реализацию квантовых вычислений, устранение препятствия доктрины суперпозиции повлияет на представление людей о том, что происходит в квантовом компьютере.

С суперпозицией ментальный образ является одним из состояний, которое не определено, пока оно не будет прочитано/измерено.

БЕЗ суперпозиции мысленный образ больше похож на естественно возникающее колесо фортуны — или генератор случайных чисел — который вращается с ошеломляющей частотой. Эта частота будет где-то рядом со шкалой деления скорости света на диаметр электрона, или около 3e^26 Гц. (300 000 000 000 000 000 000 000 000 или триста септиллионов Гц.)

Причина, по которой этот альтернативный ментальный образ может не повлиять на реализацию, заключается в том, что типичные алгоритмы квантовых вычислений работают одинаково при применении к простым генераторам случайных чисел, как и при применении к кубитам. Кубиты могут просто генерировать случайные значения ГОРАЗДО быстрее, чем типичные генераторы случайных чисел, поэтому компьютерные задачи, требующие случайных значений, могут быть особенно полезны с точки зрения производительности с помощью квантовых вычислений.

Различные интерпретации иногда могут иметь разные предсказания. Например, теорема Белла утверждает, что никакая локальная интерпретация квантовой механики не может предсказывать квантовую механику относительно определенных запутанных частиц. Однако различий в предсказаниях между пилот-волнами и стандартной интерпретацией практически нет. Они кажутся математически эквивалентными. Я говорю, что они «кажутся» эквивалентными только потому, что есть некоторые разногласия по поводу того, эквивалентны ли способы измерения, которые они используют. Если предположить, что это так, они делают идентичные прогнозы. В этом случае может быть легче мыслить с точки зрения одной теории или другой, но обе дадут вам один и тот же вывод.