Verschränkung wird oft als eine der wesentlichen Komponenten diskutiert, die das Quanten von der klassischen unterscheidet. Aber ist eine Verschränkung wirklich notwendig, um die Quantenberechnung zu beschleunigen?

Kurze Antwort: ja

Man muss die Frage etwas vorsichtiger stellen. Wenn man sich eine Schaltung als aus Zustandsvorbereitung, Einheitlichkeit und Messungen zusammengesetzt vorstellt, ist es im Prinzip immer möglich, alles, was wir wollen, wie z. B. Verwicklungsoperationen, innerhalb der Messung zu "verbergen". Lassen Sie uns also genau sein. Wir wollen von einem trennbaren Zustand vieler Qubits ausgehen, und die endgültigen Messungen sollten aus Einzel-Qubit-Messungen bestehen. Muss die Berechnung irgendwann in der Berechnung durch einen verschränkten Zustand übergehen?

Reine Zustände

$n$

$n$ Berechnung auf diese Weise zu ermöglichen.

Gemischte Zustände

$$\rho=\sum_{i=1}^Np_i\rho^{(1)}_i\otimes\rho^{(2)}_i\otimes\ldots\otimes\rho^{(n)}_i.$$ $N$, die Anzahl der Begriffe in der Summe. Wenn die Anzahl der Terme in der Summe gering ist, können wir mit dem vorherigen Argument die Auswirkungen einer nicht verschränkten Schaltung simulieren. Wenn jedoch die Anzahl der Begriffe groß ist, bleibt (meines Wissens) eine offene Frage, ob sie klassisch simuliert werden können oder ob sie eine verbesserte Berechnung ermöglichen.