¿Puede una CPU de nivel lógico 3-9 lograr los mismos resultados de procesamiento exponencial que la computación cuántica está trabajando?

No sé qué es una ‘CPU de nivel lógico 3–9’ (debe vincular los detalles a cosas específicas que se requieren para responder la pregunta), pero supongo que es una CPU clásica.

La computación cuántica no está “trabajando hacia resultados de procesamiento exponenciales”. Eso es pura tontería, lo siento. Las computadoras cuánticas pueden resolver problemas usando algoritmos que se escalan de manera diferente con la complejidad del problema de entrada, como se describe aquí. No es ‘más rápido’ en el sentido de que una CPU ahora es más rápida que una CPU de 10 años.

Si por ‘3–9 nivel lógico’ quiere decir operar con 3–9 valores posibles pr. bit, en lugar de los bits binarios clásicos, la respuesta también es no. En la raíz de los nuevos algoritmos cuánticos está el fenómeno de la superposición cuántica. Esto es fundamentalmente diferente de la lógica de valores múltiples.

Ojalá pudiera, lástima que no pueda. Las puertas cuánticas realizan la magia en el corazón de la computación cuántica. Operan en qubits de maneras que explotan el enredo y la superposición. (Por cierto, también son inherentemente reversibles). Permiten una forma de paralelismo que resulta en la capacidad de la computadora cuántica para examinar múltiples valores de palabras qubit a la vez. En comparación con los circuitos lógicos clásicos, incluso las bolas impares que permiten la lógica multinivel me dejan aferrado a las metáforas. Avión vs Coche tal vez. Radio vs TV. Transatlántico vs submarino …

Puertas elementales para la computación cuántica Por Bennett, Shor, Smolin y otros seis establece la piedra angular en la que se basa el desarrollo posterior. Tenga en cuenta que fue escrito antes de que la distinción entre bit y qubit se hubiera puesto en uso.

Mostramos que un conjunto de compuertas que consiste en todas las compuertas cuánticas de un bit (U (2)) y la compuerta exclusiva de dos bits (que asigna valores booleanos (x, y) a (x, x⊕y)) es universal en el sentido de que todas las operaciones unitarias en arbitrariamente muchos bits n (U (2n)) pueden expresarse como composiciones de estas puertas. Investigamos el número de las compuertas anteriores requeridas para implementar otras compuertas, como compuertas generalizadas Deutsch-Toffoli, que aplican una transformación U (2) específica a un bit de entrada si y solo si se cumple el AND lógico de todos los bits de entrada restantes. Estas puertas juegan un papel central en muchas construcciones propuestas de redes computacionales cuánticas. Derivamos los límites superior e inferior del número exacto de compuertas elementales requeridas para construir una variedad de compuertas cuánticas de dos y tres bits, el número asintótico requerido para compuertas Deutsch-Toffoli de n bits, y hacemos algunas observaciones sobre el número requerido para operaciones unitarias arbitrarias de n bits.