Квантова логіка у квазікласичному наближенні: втрата інформації
We consider the quantum computation efficiency from a new perspective. The efficiency is reduced to its classical counterpart by imposing the semiclassical limit. We show that this reduction is caused by the fact that any elementary quantum logic operation (gate) suffers the information loss during...
Збережено в:
| Дата: | 2022 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
Publishing house "Academperiodika"
2022
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2020287 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Ukrainian Journal of Physics |
Репозитарії
Ukrainian Journal of Physics| id |
ujp2-article-2020287 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
ujp2-article-20202872022-08-29T14:00:14Z Quantum Logic under Semiclassical Limit: Information Loss Квантова логіка у квазікласичному наближенні: втрата інформації Teslyk, M.V. Teslyk, O.M. Zadorozhna, L.V. квантова логiка квантовi алгоритми складнiсть quantum logic quantum algorithms complexity General Physics We consider the quantum computation efficiency from a new perspective. The efficiency is reduced to its classical counterpart by imposing the semiclassical limit. We show that this reduction is caused by the fact that any elementary quantum logic operation (gate) suffers the information loss during the transition to its classical analog. Amount of the information lost is estimated for any gate from the complete set. We demonstrate that the largest loss is obtained for non-commuting gates. This allows us to consider the non-commutativity as the quantum computational speed-up resource. Our method allows us to quantify advantages of a quantum computation as compared to the classical one by the direct analysis of the involved basic logic. The obtained results are illustrated by the application to a quantum discrete Fourier transform and Grover search algorithms. Ми розглядаємо квантову обчислювальну ефективнiсть з нової точки зору. Дана ефективнiсть зводиться до класичної за допомогою квазiкласичного наближення. Ми показуємо, що дане спрощення викликане тим, що кожна елементарна квантова логiчна операцiя (вентиль) втрачає iнформацiю пiд час переходу до свого класичного аналогу. Проведено оцiнку втрати iнформацiї для всiх вентилiв, що утворюють повний набiр. Ми показуємо, що найбiльше iнформацiї втрачається для некомутуючих вентилiв. Це дозволяє розглядати некомутативнiсть як джерело квантового прискорення обчислень. Наш метод дозволяє кiлькiсно оцiнити переваги квантових обчислень порiвняно з класичними за допомогою прямого аналiзу використовуваної логiки. Отриманi результати проiлюстровано на прикладi квантового дискретного перетворення Фур’є та пошукового алгоритму Гровера. Publishing house "Academperiodika" 2022-08-29 Article Article Original Research Article (peer-reviewed) Оригінальна дослідницька стаття (з незалежним рецензуванням) application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2020287 10.15407/ujpe67.5.352 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 67 No. 5 (2022); 352 Український фізичний журнал; Том 67 № 5 (2022); 352 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe67.5 en https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2020287/2851 Copyright (c) 2022 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine |
| institution |
Ukrainian Journal of Physics |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
квантова логiка квантовi алгоритми складнiсть quantum logic quantum algorithms complexity General Physics |
| spellingShingle |
квантова логiка квантовi алгоритми складнiсть quantum logic quantum algorithms complexity General Physics Teslyk, M.V. Teslyk, O.M. Zadorozhna, L.V. Квантова логіка у квазікласичному наближенні: втрата інформації |
| topic_facet |
квантова логiка квантовi алгоритми складнiсть quantum logic quantum algorithms complexity General Physics |
| format |
Article |
| author |
Teslyk, M.V. Teslyk, O.M. Zadorozhna, L.V. |
| author_facet |
Teslyk, M.V. Teslyk, O.M. Zadorozhna, L.V. |
| author_sort |
Teslyk, M.V. |
| title |
Квантова логіка у квазікласичному наближенні: втрата інформації |
| title_short |
Квантова логіка у квазікласичному наближенні: втрата інформації |
| title_full |
Квантова логіка у квазікласичному наближенні: втрата інформації |
| title_fullStr |
Квантова логіка у квазікласичному наближенні: втрата інформації |
| title_full_unstemmed |
Квантова логіка у квазікласичному наближенні: втрата інформації |
| title_sort |
квантова логіка у квазікласичному наближенні: втрата інформації |
| title_alt |
Quantum Logic under Semiclassical Limit: Information Loss |
| description |
We consider the quantum computation efficiency from a new perspective. The efficiency is reduced to its classical counterpart by imposing the semiclassical limit. We show that this reduction is caused by the fact that any elementary quantum logic operation (gate) suffers the information loss during the transition to its classical analog. Amount of the information lost is estimated for any gate from the complete set. We demonstrate that the largest loss is obtained for non-commuting gates. This allows us to consider the non-commutativity as the quantum computational speed-up resource. Our method allows us to quantify advantages of a quantum computation as compared to the classical one by the direct analysis of the involved basic logic. The obtained results are illustrated by the application to a quantum discrete Fourier transform and Grover search algorithms. |
| publisher |
Publishing house "Academperiodika" |
| publishDate |
2022 |
| url |
https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2020287 |
| work_keys_str_mv |
AT teslykmv quantumlogicundersemiclassicallimitinformationloss AT teslykom quantumlogicundersemiclassicallimitinformationloss AT zadorozhnalv quantumlogicundersemiclassicallimitinformationloss AT teslykmv kvantovalogíkaukvazíklasičnomunabližennívtrataínformacíí AT teslykom kvantovalogíkaukvazíklasičnomunabližennívtrataínformacíí AT zadorozhnalv kvantovalogíkaukvazíklasičnomunabližennívtrataínformacíí |
| first_indexed |
2023-03-24T08:59:08Z |
| last_indexed |
2023-03-24T08:59:08Z |
| _version_ |
1795757716293025792 |