์ ์๋ ค์ง ์์ ์ปดํจํฐ๋ ์ฟผ๋ฆฌ ๋ณต์ก์ฑ ์ธก๋ฉด์์ ๊ธฐ์กด์ ์ปดํจํฐ๋ณด๋ค ํจ์ฌ ๊ฐ๋ ฅ ํฉ๋๋ค.
์ฟผ๋ฆฌ ๋ณต์ก์ฑ ์ธก๋ฉด์์ ์์์ ํด๋์ ์ฌ์ด์ ๋ค๋ฅธ ๋ชจ๋ธ (์์ฐ ๋๋ ์ธ๊ณต)์ด ์์ต๋๊น?
๋ถ๋ฆฌ๊ฐ ๊ฐ๋ฅํฉ๋๋ค
- ํน์ ๋ฌธ์ : ๋ชจ๋ธ X ๋ ํํ
๋ณด๋ค ์๊ฒฉํ๊ฒ ์ฟผ๋ฆฌ๋ ๋ง์ง๋ง ํด๋์์ ํํ๋ณด๋ค ์ฟผ๋ฆฌ ์๊ฐ ์ ์ ํจ์ ๋ฅผ ๊ณ์ฐ ํ๊ฑฐ๋
f - ๋ค๋ฅธ ๋ฌธ์ : ๋ชจ๋ธ X ๋ ํํ
๋ณด๋ค ์ฟผ๋ฆฌ ์๊ฐ ๋ง์ ํจ์ ์ ๊ณ์ฐํ์ง๋ง ํด๋์๋ณด๋ค ์ฟผ๋ฆฌ ์๊ฐ ์ ์ ํจ์ ๋ฅผ ๊ณ์ฐํฉ๋๋ค .
f1 f2
๋ ๊ฒฝ์ฐ ๋ชจ๋ ํํ ๊ณผ ๋น๊ตํ๊ธฐ ์ด๋ ค์ด ์์ ( ๋น ๊ฒฐ์ ์ ์ฟผ๋ฆฌ ์ ์ธ์ฆ์ ๋ณต์ก์ฑ ) ๋ฅผ ํผํ๊ธฐ ์ํด ๋ชจ๋ ํจ์ ์ Q 2 ( f ) โค X ( f ) โค R 2 ( f )๊ฐ ์์ด์ผ ํฉ๋๋ค. ์ฌ๊ธฐ์ Q 2 ( F ) (๋ฐ R 2 ( f๋ ) )๋ ์๋ฉด 1 / 3 โ ์๋ฌ ์์ (ํด๋์ ๋๋ค) ์ง์์ ๋ณต์ก์ฑ๊ณผ ๋ถ๋ฑ์ ์์ ์์ ๋ด์์๋ค.
fQ2(f)โคX(f)โคR2(f) Q2(f)
R2(f)
1/3
๋ต๋ณ
์ด๋ฌํ ๋ชจ๋ธ์ ๋ง๋๋ ์ฌ์ด ๋ฐฉ๋ฒ ์ค ํ๋๋ ๋จผ์ ๊ณ ์ ์ ์ด์ง ์์ ๊ฒ์ ์ํ ํ ์์๋ ์ ํ๋ ์์ ๊ณ์ฐ ๋ชจ๋ธ์ ๋ง๋ ๋ค์ ๋ฌด๋ฃ๋ก ๊ณ ์ ๊ณ์ฐ์ ์ ๊ณตํ๋ ๊ฒ์ ๋๋ค.
์ด ์ ๋ต์ ์๋ ํ๋์ ๊นจ๋ํ ํ ๋นํธ ๋ชจ๋ธ์ ๋๋ค (BPP ์์คํ ๊ณผ ํจ๊ป). ์ผ๋ถ ์ฐธ๊ณ ์๋ฃ : 1 ๋นํธ์ ์์ ์ ๋ณด์ ํ์์ , ๋จ์ผ ๋ฐ 1 ๊ฐ์ ์์ ํ ๋นํธ ๋ฅผ ์ฌ์ฉํ ๊ณ์ฐ ๋ฐ Jones ๋คํญ์ ์ถ์ ์ ํ๋์ ํด๋ฆฐ ํ ๋นํธ์ ๋ํ ์์ ํ ๋ฌธ์ ์ ๋๋ค .
๋ค๋ฅธ ์๋ ํด๋์ ์ปดํจํฐ์ ์ก์ธ์ค ํ ์์๋ ๋ก๊ทธ ๊น์ด (๋๋ ํด๋ฆฌ ๋ก๊ทธ ๊น์ด) ์์ ํ๋ก๋ฅผ ๊ฐ๋ ๊ฒ์ ๋๋ค. ์ด๊ฒ์ ์ ๊ฐ์ ๊ฒ์ ์ฐ์ถ ํ ๊ฒ ์ ๋๋ค.
BPPBQNC๋ต๋ณ
X(f)โคD(f)
R2(f)
๋ต๋ณ
์ด์ฉ๋ฉด ์ด๋ฐ ์ข ๋ฅ์ ์ปดํจํ ๋ชจ๋ธ์ ๋ ๋ช ํํ ์๋ @RobinKothari๊ฐ ๊ทธ์ ๋๋ต์์ ์ค๋ช ํ๋ DQC1 ์ผ ๊ฒ์ ๋๋ค. ๋ชจ๋ธ์ ๋ํ ์ข์ ์๊ฐ๋ ๊ทธ์ ๋ต๋ณ์์ ์ฐธ์กฐ๋ฅผ ์ฐธ์กฐํ์ญ์์ค.
๋ํ ์ต๊ทผ์๋ Nature ์ก์ง์ Quantum Discord์ ๊ดํ ๋ฉ์ง ๊ธฐ์ฌ๊ฐ์์์ต๋๋ค. Quantum Discord๋ ์ฝํ์ ์ผ๋ฐํํ๋ ๋น ๊ณ ์ ์ ์๊ด ๊ด๊ณ์ ๋ํ ์ ๋ณด ์ด๋ก ์ ์ฒ๋์ ๋๋ค. ์ฌ๊ธฐ ๋งํฌ๊ฐ ์์ต๋๋ค. ์ฝํ์ด ๊ธฐ๋ณธ์ ์ธ ์ญํ ์ ์ํํ์ง ์๋ ๊ณ์ฐ์ ์๊ฐ ์์์ ์ ์ ์์ต๋๋ค. ์ฆ, ๋ค๋ฅธ ๋น ๊ณ ์ ์ ์๊ด ๊ด๊ณ๋ ๊ณ์ฐ ์๋๋ฅผ ๋์ด๋ ๊ฒ์ ๋๋ค. ์ด๊ฒ์ ๋งคํธ๋ฆญ์ค์ ํธ๋ ์ด์ค๋ฅผ ๊ณ์ฐํ๊ธฐ ์ํด DQC1์์ ๋ฐ์ํฉ๋๋ค ( Datta, Shaji ๋ฐ Caves ์ ๋ ผ๋ฌธ ์ฐธ์กฐ ). ์ด ๊ธฐ์ฌ์์ ํฅ๋ฏธ๋ก์ด ์ ์ โQuantum Discord based algorithmsโ, ์ฆ ์์ ์๋ ํฅ์์ ์ํด ์ฝํ์ด ํ์ํ์ง ์์ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ๋ํ ์ง๋ฌธ์ ์ ๊ธฐํ๋ค๋ ๊ฒ์ ๋๋ค. ๊ทธ๊ฒ์ ์ ์ฒด ์์ ๊ณ์ฐ๊ณผ ๊ณ ์ ์ฌ์ด์ ์์ต๋๋ค.
์ด ๋ฒ์ฃผ์ ์ํ ์์๋ ๋ ๋ค๋ฅธ ๋ชจ๋ธ (์ ์ฒด ์์์ ๊ณ ์ ์ฌ์ด)์ Arkhipov์ Aaronson์ Linear Optical Model์ ๋๋ค. ์ข์ ์ค๋ช ์ ์ด ์ง๋ฌธ ์ ์ฐธ์กฐํ์ญ์์ค .
์ด๋ฌํ ๋ชจ๋ธ์ด ์ฟผ๋ฆฌ ๋ณต์ก์ฑ ์ธก๋ฉด์์ ์ด๋์ ์ ํฉํ ์ง ๋ชจ๋ฅด๊ฒ ์ง๋ง ์ข์ ์ถ๋ฐ์ ์ด ๋ ์ ์์ต๋๋ค.