确定性的单比特量子计算评述

提出确定性的单比特量子计算（DQC1）的目的是为了解决核磁共振量子计算中初态难以制备的问题．在核磁共振量子计算中，其物理载体是固体或则液体 样品中核自旋，不同化学势的核可以作为不同量子比特．通常这些核自旋是处于热平衡态，要把核自旋从热平衡态制备到纯态通常是比较困难的，为此，E. Knill 和 R. Laflamme　在１９９８年提出只需要制备单个量子比特到纯态，而其他比特处于最大混合态，其他操作与通常的量子计算方案（所有比特都处于纯态）相 同，作者证明该方案的计算能力不如通常的的量子计算方案，但是在某些情况下可以超过经典计算机［１］．此后，Animesh Datta等人证明该方案的计算能力之所以可以超过经典计算机是因为其计算过程中的一个称为quantum discord 的这个量不为零［２］，在这以后由B. P. Lanyon等人在实验上给出了证明［３］．从该方案提出的目的可以看出，该方案并没有解决量子计算中的主要问题，即可扩展问题和高保真度的量子逻辑门问 题．但是这一方案提示提示人们，量子计算与经典计算相比，其实现加速的原因不一定是源于量子纠缠，quantum discord 也可以实现加速．

[1]E. Knill and R. Laflamme, Phys. Rev. Lett. 81, 5672 (1998).

[2]Animesh Datta, Anil Shaji, and Carlton M. Caves, Phys. Rev. Lett. 100, 050502 (2008).

[3] B. P. Lanyon,  M. Barbieri,† M. P. Almeida, and A. G. White, Phys. Rev. Lett. 101, 200501 (2008)