Aby na pierwszy rzut oka zrozumieć, dlaczego taki komputer jest obecnie niemożliwy, nie trzeba spędzać lat na studiowaniu fizyki kwantowej i prawideł mikroświata.
Najważniejsze jako aksjomat (a inaczej nie można) zaakceptować zasady superpozycji i splątania (koherencji). Najważniejsze, żeby nie mylić sekcji fizyki i odkrywać mechanikę kwantową. Możesz wymusić podręcznik, możesz przeczytać Wikipedię lub otworzyć stary artykuł, który jednocześnie opowie Ci o zasadach obliczeń kwantowych. Bardzo dostępny - na palcach.
compress.ru/article.aspx?id=17653
lub na zdjęciach
Film promocyjny:
Ale lepiej spójrz też na artykuł pod powyższym linkiem.
Po pierwsze, musisz szczerze i wprost powiedzieć, że żaden komputer kwantowy nie pomoże Twojej ulubionej zabawce szybciej działać pod Windowsem, przy czym połowa zainteresowanych powinna spaść. Będzie nam Cię brakowało, inni mogą, jeśli są zainteresowani, posłuchać autora kwantowego komputera kipish Davida Deutscha (po rosyjsku).
scisne.net/a-526?pg=11
Jak widać, nawet on był świadomy głównego problemu. Rozpad obligacji kubitowych. Dekoherencja.
Możliwe stany komórki pamięci. Po lewej stronie znajduje się aktualny spust, po prawej stromy, ale mocno mityczny kubit.
Samotny kubit jest zasadniczo bezużyteczny, pomimo wszystkich fantastycznych praw fizyki kwantowej. Dla szybkich obliczeń ważne są tylko wiązki kubitów, które są w stanie splątania kwantowego, czyli wpływają na siebie nawzajem. Im więcej elementów w wiązce, tym lepiej Zbudowanie komputera kwantowego w takiej postaci, w jakiej go reprezentujemy, jest obecnie naukowo (!) Niemożliwe. Przynajmniej takiej mocy, gdzie zalety nieskończonej liczby stanów układów kwantowych będą wyraźnie widoczne gołym okiem.
Wymaga to spójnego (związanego, splątanego, itp.) Stanu, co najmniej kilkuset kwantów (min> 103), a najlepiej kilku tysięcy. W tej chwili paczka 8-10 jest w pełni funkcjonalna.
Dekoherencja uniemożliwia wykonywanie długich obliczeń kwantowych, początkowo sądzono, że wynika z zewnętrznych nacisków na „system” i przypisywano ten problem kategoriom inżynierii. Jednak eksperymenty z różnymi technologiami konstruowania kubitów (kropki kwantowe, elementy nadprzewodzące, atomy i jony w pułapkach itp.) Wykazały, że ma on charakter fundamentalny i wywodzi się z „załamania funkcji falowej”.
Sam efekt obserwatora. Tę kwestię można zacząć studiować tutaj, gdzie w otwartej korespondencji kłócili się niektórzy pracownicy Cambridge, a nie tylko.
www.lightbluetouchpaper.org/2013/02/01/har …
W rzeczywistości nie ma konsensusu. Ktoś myśli, że dekoherencji można uniknąć, a wtedy marzenie o supremacji kwantowej jest możliwe do zrealizowania, ktoś jest sceptyczny, ale nawet największy problem komputerów kwantowych nie jest jedyną przeszkodą w stworzeniu cudu.
Wszystkie obecne próby złożenia „czegoś”, co nazywa się „komputerem kwantowym”, w ogóle nie mają zastosowania do konwencjonalnych komputerów. Wszystkie badania mają na celu wyłącznie zastosowanie algorytmu Shora i złamanie szyfrowania RSA.
Czasami wspomina się o ewolucyjnym modelowaniu związków białkowych w medycynie, aby zatrzeć ślady, ale to, jak mówią, nie jest dokładne. Wydawało się, że modelowali cząsteczkę, ale od razu zastrzegli, że z powodu błędów obliczeniowych nie jest bardzo podobna do rzeczywistej.
www.sciencemag.org/news/2017/09/quantum-com …
W zasadzie wszystkie obliczenia oparte na kubitach bardzo dokładnie charakteryzują się zwrotem „ale to nie jest dokładne”. Sama możliwość uzyskania imputowanego wyniku ze zbioru kwantów opiera się na cyklicznym wykonywaniu funkcji i uzyskiwaniu przybliżonego wyniku przez wielokrotne (bardzo wielokrotne) powtórzenia.
Prawa Moore'a, ewolucji, roboczogodzin i Einsteinów na metr kwadratowy nie mają tutaj zastosowania, ponieważ z każdym kwantem dołączonym do łańcucha wpływ błędów na wynik rośnie wykładniczo. Oznacza to, że liczba poszukiwań probabilistycznej, bliskiej poprawnej odpowiedzi zaczyna dążyć do nieskończoności. A jeśli nie do niej, to na pewno do możliwości samego komputera kwantowego - na pewno. I cała Supremacy pójdzie na parę.
Dodajmy tutaj ograniczony zestaw formuł dostępnych do obliczeń. Jest ich bardzo niewiele, a najbardziej uderzającym jest jak dotąd algorytm Shora, o który szczególnie martwią się handlarze kryptowalut. Boi się śmierci protokołów szyfrowania. W końcu doprowadzi to do natychmiastowej śmierci wszystkich obecnych quasi-walut.
Naprawdę jest. Będzie to jednak zdarzenie na tyle mało znaczące w porównaniu z ogólnoświatowym efektem upadku RSA, że nie zostanie zauważone. Jeśli w najbliższej przyszłości nie będzie przełomu w teoretycznej czy praktycznej fizyce kwantowej, to wszelkie wysiłki ograniczą się do rozkładu na czynniki pierwsze i zniszczenia RSA.
Czy są jakieś przełomowe tendencje? Baw się dobrze tworząc pamięć kwantową chronioną dekoherencją. 100 milisekund i odczyt 22% to rekord. Jak na początek ścieżki to chyba dobrze, jako aplikacja do najbliższej implementacji, bardzo powolna.
www.nature.com/articles/s41566-017-0050-y
Cieszą się, że związki przyczynowe w komputerach kwantowych nie odpowiadają za bardzo tym, do których jesteśmy przyzwyczajeni. Biorąc pod uwagę szorstkość wszystkich obliczeń kwantowych, nadzieja na uzyskanie prawidłowego wyniku jest wciąż odległa.
www.nature.com/articles/s41567-017-0008-5
Z żalem umieściliśmy razem 20 kubitów na pół, 50 jest w drodze (ale to nie jest pewne), ale wyniki nie są zachęcające. Teraz proponują operować nie tylko liczbą kubitów, ale także głębokością obliczeń. Ile operacji logicznych wykona „grupa kostiumów w paski”, zanim tygrysy osiągną dekoherencję w porze kolacji?
www.nature.com/news/race-for-quantum-supre …
A co najlepsze, o ile otrzymamy modele komputerów kwantowych, rozwiązane przez standardowe systemy komputerowe.
www.nature.com/articles/nature24622
Zatem „komputer kwantowy” to ten sam „kulisty koń w próżni”, którego wszyscy tak bardzo kochamy.
PS
Podobny do buforów podrzędnych.
Nie, nie zapomniałem. Po prostu w pewnym sensie wstyd o nim wspomnieć. Albo nie jest jasne, z której strony. Nie ma schematu, który rozumiemy jako „komputer kwantowy”, ale istnieje symulacja takich układów poprzez wyżarzanie kwantowe. Po drugie, cała jego mega-kubatura (dziś 2K) składa się z wiązek po 4 (8) części, co oznacza, że nie ma skalowania dla które wszyscy gonią, już dawno zaczęli coś podejrzewać.
physicsworld.com/cws/article/news/2014/jun / …
Potem jednak zaadaptowali go do jakiejś optymalizacji obliczeń. A to jest najgorsza rzecz! Więc „to” działa. Choć krzywy, ale lepszy niż standardowy, co jest „nie ma mowy”.
www.nature.com/news/d-wave-upgrade-how-sci …
Z wysokości poznania świata „z piwnicy” historia D-Wave wydaje mi się na tyle tajemnicza, że podważa inne prace nad stworzeniem komputerów kwantowych i prowadzi je w stronę teorii spiskowej. Niemniej jednak wciąż oczekuję przełomu i będę uważnie śledzić za takimi zmianami, aby z czasem zyskać złoto.