Un ordinateur quantique peut-il simuler un ordinateur normal?

Similaire à la question Une machine de Turing pourrait-elle simuler un ordinateur quantique? : étant donné un algorithme «classique», est-il toujours possible de formuler un algorithme équivalent pouvant être exécuté sur un ordinateur quantique? Si oui, existe-t-il une sorte de procédure que nous pouvons suivre pour cela? L'algorithme résultant ne tirera probablement pas pleinement parti des possibilités de l'informatique quantique, il s'agit plutôt d'une question théorique.

Oui, il peut le faire d'une manière plutôt triviale: utilisez uniquement des portes logiques classiques réversibles pour simuler des calculs en utilisant la logique booléenne (par exemple, en utilisant TOFFOLI pour simuler des portes NAND), utilisez uniquement les états de base standard et en entrée, et effectuer uniquement des mesures d'état de base standard à la sortie. De cette façon, vous pouvez simuler exactement les mêmes calculs que l'ordinateur classique, porte par porte.$\lvert 0\rangle$$\lvert 1\rangle$

Oui, c'est possible car l'informatique quantique est une généralisation de l'informatique classique. La procédure que vous demandez existe donc.

Nous pouvons prendre une porte logique classique universelle telle que la porte NOR, généraliser à une version quantique réversible de cette porte NOR. Ainsi, une procédure peut être la suivante:

• Circuit classique de conception
• Réécrire le circuit classique en utilisant uniquement la porte classique universelle choisie (par exemple NOR)
• Convertir le circuit classique ci-dessus en utilisant quantique la version quantique de la porte universelle classique

Nous choisissons un ensemble d'états de base, pour représenter les deux états classiques binaires, et nous ignorons les amplitudes complexes comme l'autre réponse, par jknappen, l'indique.