Qualcuno interessato a possibili operazioni / utilizzo di computer quantistici? [chiuso]

Question

Ho attraversato un periodo di interesse per il funzionamento dei computer quantistici e per cosa potrebbero essere utili se diventassero pratici. So che si parla di violazione del codice. Ero interessato a usarli per validare il software essenzialmente provando tutto il possibile input (in parallelo) e vedere se vengono raggiunti stati di errore.

So che è un po 'una domanda sul cielo blu, ma mi chiedo se gli altri siano interessati ai computer quantistici, come potrebbero funzionare e per cosa sarebbero utili.

Aggiunto: solo per divertimento, lasciami lanciare un mini tutorial:

Supponi di avere N bit di memoria con cui giocare. Supponiamo che tu possa caricare quei bit (o alcuni di essi) con i tuoi dati di input. Supponiamo quindi che ci sia una sequenza finita di operazioni che puoi fare su di esse (senza usare memoria aggiuntiva) lasciando la risposta in esse.

Per fare ciò con un computer quantistico, è necessario solo assicurarsi che l'intero calcolo sia reversibile, riservando alcuni dei bit per registrare i rami presi, in modo da poterli annullare. Se lo fai, allora tutte le operazioni possono essere scritte come semplici trasformazioni di matrici unitarie sugli N bit. (Una trasformazione unitaria è una rotazione pura nel sistema di coordinate N-dimensionale.) Quindi eseguire il calcolo consiste nell'applicare una successione di rotazioni pure sul vettore bit.

Se lo fai, quindi se il vettore N-bit si trova in un computer quantistico, può essere inizializzato in uno stato in cui tutti gli ingressi 2 ^ N (o meno) possibili vengono sovrapposti contemporaneamente in "universi paralleli" ;. Quindi se fai il calcolo, li sta facendo tutti allo stesso tempo.

Ora tutto ciò che devi fare per vedere se uno degli input ti dà una risposta particolare è lasciarlo correre ad un determinato stato. Se lo fermi ed esamini lo stato, quello che fa è scegliere uno degli universi a caso e buttare via tutto il resto. Quindi ciò che l'algoritmo Grover ti consente di fare è, senza fermarlo, accentuare la probabilità degli universi con lo stato di risposta. Quindi lo esegui in avanti, quindi indietro, quindi in avanti e così via per un numero di iterazioni fino a quando l'universo di risposta ha probabilità molto alte. Quindi, se lo esaminerai, hai un'alta probabilità di vedere la risposta che desideri.

Accidenti ...

Answer 1

Durante il mio modulo di AI simbolico all'università mi è stato chiesto di fare una piccola presentazione alla classe su una determinata materia, la mia materia era Applicazioni AI. Il mio argomento in questa presentazione era Quantum Computing in AI.

Se le informazioni che scrivo qui sono obsolete / errate / scadenti, non essere troppo arrabbiato. Sono solo uno studente del secondo anno presso un'università schifosa che si affida alla sua memoria per la maggior parte di questi dettagli.

Il potere del Quantum Computing sembra essere la sua capacità di lavorare su cose incredibilmente velocemente (a causa dei suoi stati percepiti se ricordo bene). Ciò ovviamente cambierà completamente la sicurezza, in quanto gli hacker bianchi e black hat coglieranno l'opportunità di sviluppare e sottoporre a stress test i vari metodi di sistemi sicuri. Se sei interessato alla fisica, questa è la materia che fa per te! Se vuoi leggere di più su come i computer quantistici possono essere usati nella sicurezza usando gli algoritmi per fattorizzare numeri grandi leggi questo articolo di Peter Shor .

Il suo potere deriva dal Qubit e da una tecnica nota come Quantum Interference . Potrei passare tutto il giorno a parlarne, ma sarebbe meglio che tu leggessi l'esperimento a doppia fenditura per vedere come funziona il calcolo quantico.

I computer convenzionali compromettono le porte logiche, mentre i computer quantistici hanno i loro. Poiché molti di questi computer sono stati costruiti (cablati) per risolvere alcuni problemi, è stata proposta una moltitudine di diversi QLG (Quantum Logic Gates) per diversi problemi. Funzionalmente, le reti quantiche sono formate usando queste porte in un metodo noto come Gate Arrays. Se hai bisogno di maggiori informazioni su questo, allora l'articolo Ekert è la strada da percorrere.

Si noti che il modo tradizionale di rappresentare le super posizioni è come vettori di contro-variante di unità (uno per Qubit) in uno spazio di Hilbert di 2 ^ n dimensione (dove n è il numero di qubit). Le porte sono definite come la rotazione di questi universi e inevitabilmente la trasformazione del Qubit. Uno di questi è il Hadamard Gate .

L'intelligenza artificiale quantistica ha un futuro brillante, ma non per molto tempo. Molti accademici vedono il Quantum Computing come il lontano futuro del Computing, analogamente a come Charles Babbage considerava la sua macchina.

Scusate se questa risposta è sfuggita di mano.

Answer 2

Giusto per chiarire, il link che hai lì parla della verifica di macchine a stati finiti. Potrebbe essere un'ottima cosa nel mercato HW, ma da lì alla verifica del software la strada è lunga.

In particolare, il software funziona su almeno stack automi se non su macchine Turing.

Inoltre, la verifica del software senza astrazione manuale (controllo a-la del modello) richiederebbe di risolvere il problema di arresto. Nella migliore delle ipotesi, un computer quantistico può portarti da NP a P, non ti porta da RE a R. Anche se esegui un oggetto infinito in parallelo, non puoi in generale determinare se i programmi finiscono. Anche se è possibile che per alcuni programmi in grado di funzionare.

Ad ogni modo, aspetterò di vedere prima un sistema operativo che gira su computer normali. Posso solo immaginare il GPF di Quantum Computing ... "L'universo ha compiuto un'azione illegale e ora imploderà" o qualcosa di simile.

Answer 3

Sono leggermente interessato, come lo sono in tutta la scienza, ma onestamente non ho trascorso un momento ad investigarli molto profondamente o ho pensato a come potrebbero essere applicati ai problemi su cui lavoro. C'è ancora così tanto da imparare su come applichiamo le architetture di von Neumann che usiamo oggi.

Forse più core e una massiccia parallelizzazione sono un mezzo passo verso questo tipo di problemi. Ma sto solo strisciando in quella direzione.

Non ho idea di come li programmerei per qualcosa di utile.

Danny Hillis, di Connection Machine e Long Now fame, ha usato una macchina per scrivere un algoritmo di ordinamento che è stato ottimizzato usando tecniche genetiche. Mi chiedo se rivisitare qualcosa del genere sarebbe un problema utile? O forse una soluzione di algebra lineare stabile e più veloce?

La tua è una domanda retorica? Hai accesso a tale macchina, con piani a breve termine per provare la tua idea?

Answer 4

Un link: http://www.dwavesys.com/index.php? page = applicazioni

Answer 5

Stai scherzando?

Se metà di ciò che dice David Deutsch è giusto, questa sarà la fine della crittografia o la fine della violazione della crittografia e creerà i problemi centrali in chimica, fisica e nano-tecnologia conoscendo la domanda non trova la risposta .