論文の概要: Review on Quantum Walk Computing: Theory, Implementation, and Application
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.04178v1
- Date: Fri, 5 Apr 2024 15:45:35 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-08 15:55:28.101076
- Title: Review on Quantum Walk Computing: Theory, Implementation, and Application
- Title（参考訳）: 量子ウォークコンピューティングの展望:理論・実装・応用
- Authors: Xiaogang Qiang, Shixin Ma, Haijing Song,
- Abstract要約: 量子ウォークは量子コンピューティングの重要な理論モデルとして提案されている。
量子ウォークとその多様性は、古典的な計算能力を超えて達成するために広く研究されてきた。
近年の進歩は、様々な量子ウォークや量子ウォークアプリケーションの実装において達成されている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.30723404270319693
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Classical random walk formalism shows a significant role across a wide range of applications. As its quantum counterpart, the quantum walk is proposed as an important theoretical model for quantum computing. By exploiting the quantum effects such as superposition, interference and entanglement, quantum walks and their variety have been extensively studied for achieving beyond classical computing power, and they have been broadly used in designing quantum algorithms in fields ranging from algebraic and optimization problems, graph and network analysis, to quantum Hamiltonian and biochemical process simulations, and even further quantum walk models have proven their capabilities for universal quantum computation. Compared to the conventional quantum circuit models, quantum walks show a feasible path for implementing application-specific quantum computing in particularly the noisy intermediate-scale quantum era. Recently remarkable progress has been achieved in implementing a wide variety of quantum walks and quantum walk applications, demonstrating the great potential of quantum walks. In this review, we provide a thorough summary of quantum walks and quantum walk computing, including aspects of quantum walk theories and characteristics, advances in their physical implementations and the flourishingly developed quantum walk computing applications. We also discuss the challenges facing quantum walk computing, toward realizing a practical quantum computer in the near future.
- Abstract（参考訳）: 古典的なランダムウォーク形式は、幅広い応用において重要な役割を担っている。
量子ウォークは量子コンピューティングの重要な理論モデルとして提案されている。
重ね合わせ、干渉、絡み合いなどの量子効果を活用することで、量子ウォークとその多様性は古典的な計算能力を超えるために広く研究され、代数的および最適化問題、グラフとネットワーク分析、量子ハミルトンおよび生化学的プロセスシミュレーション、更には量子ウォークモデルといった分野における量子アルゴリズムの設計に広く用いられている。
従来の量子回路モデルと比較して、量子ウォークは、特にノイズの多い中間スケール量子時代において、アプリケーション固有の量子コンピューティングを実装するための実現可能な経路を示す。
近年、様々な量子ウォークや量子ウォークアプリケーションの実装において顕著な進歩が達成され、量子ウォークの大きな可能性を示している。
本稿では,量子ウォークと量子ウォークコンピューティングについて概説し,量子ウォーク理論と特徴の側面,その物理的実装の進歩,そして発展的に発達した量子ウォークコンピューティングの応用について述べる。
また、近い将来、実用的な量子コンピュータの実現に向けて、量子ウォークコンピューティングが直面する課題についても論じる。
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