Jeder interessiert sich für mögliche Betrieb / Nutzung von Quantencomputern? [geschlossen]

StackOverflow https://stackoverflow.com/questions/431327

Frage

Ich ging durch eine Zeit des Seins interessiert, wie Quantencomputer arbeiten und was sie könnte gut sein, denn wenn sie jemals praktisch werden. Ich weiß, sie sind für die Code-breaking gesprochen. Ich war interessiert ist sie für die Verwendung von Software-Validierung durch im wesentlichen alle möglichen Versuch Eingänge (parallel) und zu sehen, ob irgendwelche Fehlerzustände erreicht werden.

Ich weiß, es ist ein bisschen einer Frage blau-Himmels, aber ich frage mich, ob anderes in Quantencomputern interessiert ist, wie sie funktionieren könnten, und was sie für nützlich sein.

Hinzugefügt: Just for fun, lassen Sie mich ein Mini-Tutorial werfen:

Angenommen, Sie N Speicherbits haben zu spielen. Angenommen, Sie diese Bits geladen werden kann (oder einige von ihnen) mit dem Eingangsdaten. Dann nehme es eine endliche Folge von Operationen ist man auf sie tun kann (ohne zusätzliche Speicher verwendet wird) in ihnen die Antwort zu verlassen.

Um dies zu tun, mit einem Quantencomputer, ist es nur notwendig, dass Sie sicher, dass die gesamte Berechnung reversibel ist, durch einige der Bits reserviert Zweige aufzeichnen Sie nahm, damit Sie sie rückgängig machen können. Wenn Sie das tun, dann werden alle Operationen können so einfach unitären Matrixtransformationen auf den N Bits geschrieben werden. (A unitäre Transformation ist eine reine Drehung in dem N-dimensionalen Koordinatensystem.), Um die Berechnung durchzuführen So besteht aus einer Folge von reinen Drehungen auf dem Bitvektor anwenden.

Wenn Sie dies tun, dann, wenn das N-Bit-Vektor in einem Quantencomputer ist, kann sie in einen Zustand initialisiert wird, in dem alle 2 ^ N (oder weniger) möglich Eingänge zur gleichen Zeit überlagert werden, in „Paralleluniversen“ . Dann, wenn Sie die Berechnung zu tun, ist es, sie alle zur gleichen Zeit zu tun.

Alles was Sie jetzt tun müssen, um zu sehen, ob einer der Eingänge gibt Ihnen eine bestimmte Antwort ist es zu einem bestimmten Zustand laufen zu lassen. Wenn Sie es zu stoppen und den Zustand untersuchen, was sie tut, ist nach dem Zufallsprinzip einer der Universen wählen und den Rest wegzuwerfen. Also, was der Grover-Algorithmus können Sie tun, ist, ohne es zu stoppen, betonen die Wahrscheinlichkeit der Universen mit der Antwort Zustand. Dann sind Sie es nach vorne laufen, dann rückwärts, dann vorwärts, und so weiter für eine Anzahl von Iterationen, bis die Antwort Universum sehr hohe Wahrscheinlichkeit hat. Dann, wenn Sie es untersuchen, haben Sie eine hohe Wahrscheinlichkeit sehen, die Antwort, die Sie wollen.

Puh ...

War es hilfreich?

Lösung

Während meines Symbolischen AI-Modul an der Universität wurde ich gebeten, eine kleine Präsentation der Klasse zu einem bestimmten Thema zu geben, mein Thema Anwendungen AI sind. Mein Thema in dieser Präsentation war Quantum Computing in AI.

Wenn die Informationen, die ich hier schreiben ist out-of-date / falsch / schlecht nicht zu böse sein. Ich bin nur ein zweites Jahr CS Student an einer crappy Universität, die für die meisten diese Details auf seinem Gedächtnis verlassen.

Die Macht der Quantum Computing scheint seine Fähigkeit zu sein, auf die Dinge zu arbeiten unglaublich schnell (aufgrund seiner wahrgenommen Zustände, wenn ich mich richtig erinnere). Dies wird sich natürlich völlig Sicherheit ändern, wie weiß und schwarz-Hat-Hacker auf die Möglichkeit springen zu entwickeln und Stress-Test die verschiedenen Methoden sicherer Systeme. Wenn Sie in der Physik interessiert sind, dann ist dies das Thema für Sie! Wenn Sie mehr darüber lesen möchten, wie Quantencomputer kann mit Algorithmen in Sicherheit verwendet werden, um große Zahlen faktorisieren lesen Sie die Arbeit von Peter Shor .

Die Macht kommt aus dem Qubit und eine Technik, bekannt als Quantum Interference . Ich könnte den ganzen Tag damit verbringen, darüber zu reden, aber es wäre besser, wenn Sie über das Doppelspaltexperiment zu lesen, um zu sehen, wie Quanten-Computing funktioniert.

Die herkömmlichen Computer Kompromisse von Logikgattern, während Quantencomputer haben ihre eigenen. Da viele dieser Computer gebaut wurden (fest verdrahtet), bestimmte Probleme zu lösen, gibt es eine Vielzahl von verschiedenen QLG (Quantum Logic Gates) sind für verschiedene Probleme vorgeschlagen. Funktionell sind Quantum Networks gebildet diese Tore in einem Verfahren unter Verwendung von bekannten als Gate-Arrays. Wenn Sie mehr Informationen zu diesem Thema benötigen dann das Ekert Papier ist der Weg zu gehen.

Bitte beachten Sie, dass die traditionelle , um die Super-Positionen zu vertreten ist als Einheit kontravarianten Vektoren (eine pro Qubit) in einem 2 ^ n-dimensionalen Hilbert-Raum (wobei n die Anzahl der Qubits). Die Tore sind definiert als diese Dreh Universen und das Qubit unweigerlich zu transformieren. Ein solches Tor ist das Hadamard Tor .

Quantum AI hat eine glänzende Zukunft, aber nicht für eine lange Zeit. Viele Wissenschaftler sehen Quantum Computing als die ferne Zukunft des Computing, ähnlich wie Charles Babbage seine Maschine gesehen.

Sorry, wenn diese Antwort ein wenig aus der Hand bekommt.

Andere Tipps

Nur um zu klären, den Link haben Sie da spricht über die Überprüfung der Finite-State-Maschinen. Das könnte eine große Sache in der HW-Markt sein, aber von dort zu Software-Verifikation der Weg ist lang.

Insbesondere Software läuft über mindestens Stapel Automaten, wenn nicht mehr als Turing-Maschinen.

Darüber hinaus Software-Verifikation ohne manuelle Abstraktion (a-la Model Checking) müßten Sie das Halteproblem zu lösen. Am besten, ein Quantencomputer Sie von NP zu P bringen kann, ist es nicht, dass Sie von RE R. Auch bringt, wenn Sie parallel jedes unendliches Element ausführen, können Sie in der Regel nicht, wenn Programme Ende bestimmen. Obwohl es möglich ist, dass für bestimmte Programme, die funktionieren.

So oder so, ich werde warten, bis ich ein Betriebssystem zu sehen, die zuerst auf normalen Computern ausgeführt wird. Ich kann nur Quantum Computing GPF vorstellen ... „Das Universum eine illegale Aktion durchgeführt und wird jetzt implodieren“ oder so ähnlich.

Ich bin milde interessiert, wie ich in aller Wissenschaft bin, aber ehrlich gesagt habe ich nicht einen Moment untersuchen sie sehr tief oder darüber nachgedacht, wie sie könnten zu Problemen angewendet werden, die ich arbeite ausgegeben. Es gibt noch so viel für mich, um zu erfahren, wie wir die von Neumann-artige Architekturen anwenden, die wir heute verwenden.

Vielleicht mehrere Kerne und massive Parallelisierung ist ein halber Schritt in Richtung zu jenen Arten von Problemen. Aber ich bin nur in dieser Richtung kriecht.

Ich habe keine Ahnung, wie ich sie nützlich für etwas programmieren würde.

Danny Hillis, der Connection Machine und Long Now Ruhm, verwendet, um eine Maschine mit einem Sortieralgorithmus zu schreiben, die genetische Techniken optimiert wurde mit. Ich frage mich, ob erneuter Besuch etwas wie das ein lohnendes Problem sein würde? Oder vielleicht eine stabile, schneller lineare Algebra-Lösung?

Sind Sie eine rhetorische Frage? Haben Sie Zugang zu einer solchen Maschine, mit der kurzfristigen Pläne Ihre Idee zu versuchen?

Machen Sie Witze?

Wenn die Hälfte von dem, was David Deutsch sagt, ist richtig dies entweder das Ende der Verschlüsselung oder das Ende der Verschlüsselung brechend sein wird, und die zentralen Probleme in der Chemie, Physik und Nano Tech zu wissen, die Frage stellen nicht Suche nach der Antwort .

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