Soy un físico de corazón, por lo que creo que la computación cuántica unidireccional es brillante. En particular, la computación cuántica basada en la medición del estado gráfico (MBQC) ha sido un desarrollo realmente agradable en la investigación de la computación cuántica, originada por Raussendorf & Briegel . Uno solo necesita preparar un estado entrelazado de múltiples partes como se describe en un gráfico, y luego realizar mediciones secuenciales en cada nodo o qubit (mediciones adaptativas para cálculos deterministas).
Otro aspecto excelente de este enfoque es que los circuitos Clifford se pueden implementar en una sola ronda de mediciones, como lo muestran Raussendorf, Browne y Briegel . Estos circuitos se pueden simular clásicamente (eficientemente) como muestran Gottesman y Knill, por lo que es una conexión interesante entre la simulación clásica y los recursos temporales.
Sin embargo, no se cree que todos los circuitos MBQC de estado gráfico temporalmente planos (que consisten en una ronda de mediciones) sean simulables de manera clásica. Por ejemplo, las familias de circuitos en el modelo de circuito cuántico que consisten en puertas de conmutación llamadas circuitos IQP, como las introducidas por Shepherd y Bremner, pueden implementarse en un solo paso de tiempo en MBQC. Se cree que estos circuitos IQP no son clásicamente simulables (en términos de complejidad computacional, conducirían a un colapso de la jerarquía polinómica) .
Vea también una buena descripción de una clase de circuitos implementados en un paso de tiempo aquí . Dado que los unitarios de conmutación / diagonales pueden tener un comportamiento interesante, los circuitos que no se conmutan pueden ser clásicamente simulables. Sería interesante si hubiera circuitos sin conmutación que se puedan implementar pero que aún no se demuestre que son simulables de forma clásica.
De todos modos, mi pregunta es:
¿Hay otros circuitos interesantes que se pueden implementar en un solo paso de tiempo en MBQC?
Aunque preferiría las relaciones a la complejidad computacional o la simulación clásica, encontraría algo interesante.
Editar: Después de la excelente respuesta de Joe a continuación, debo aclarar un par de cosas. Como dijo Joe (y algo vergonzoso lo he dicho en uno de mis propios documentos), los circuitos MBQC de una sola ronda de medición están en IQP. Para ser más precisos, estoy interesado en circuitos interesantes en los problemas de IQP que se pueden implementar en una ronda de mediciones en MBQC. Los circuitos de Clifford son un ejemplo interesante. Si hay otros ejemplos que sean clásicamente simulables, sería extremadamente interesante. Dado que se cree que la simulación de circuitos IQP es poco probable clásica, sería interesante encontrar instancias de circuitos que lo sean.
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