Comments 11
Очень странно, что не упомянули что: "Одно из фундаментальных отличий квантового компьютера от классических – это обратимость операций". Отсюда следует потенциальная возможность производить вычисления без затрат энергии.
Выводы из серии: "Я вышел из точки А и пришёл в точку Б, а потом вернулся обратно. Смотрите, в итоге я остался в исходной точке, а, значит, не потратил вообще никакой энергии на весь процесс"? ;)
Во первых эти компы одноразовые. То есть на каждый новый алгоритм нужна новая яхема- а создание новой схемы это энергозатраты. Во вторых после вычисления идёт копирование результата, а вот эта операция требует энергии, рано как и последующая очистка мусора от результатов
Где можно прочитать что-либо конкретное о квантовых вычислениях на примере конкретного вычисления? Пока у меня только ощущение "квантовой запутанности" от таких поверхностных текстов.
Там все оч сложно, на сколько я понял, квантовым способом не вычисляют 1+1, там сразц сложные алгоритмы реализуются
Разбирается пример взлома алгоритма шифрования.
Если предельно коротко, то там пока есть джва алгоритма, для которых получены результаты асимптотически лучше, чем для классики: факторизации целых чисел(алгоритм Шора) и поиск в неупорядоченных данных(алгоритм Гровера). Что до принципа работы, то могу так описать...
Алгоритм Шора:
1) задача факторизации сводима к задаче поиска порядка числа по модулю N(то есть найти такое a для заданного x, что x^a mod N = 1
2) задача поиска порядка сводима к поиску собственного значения матрицы
3) задача поиска собственного значения матрицы сводима к поиску коэффициента комплексного Фурье-преобразования
4) а вот за это я уже отсидел... Тьфу, то есть а вот комплексное Фурье-преобразование за счёт примерно того же трюка, что и классическое быстрое преобразование Фурье для классических вычислений, может быть экспоненциально ускорено на квантовом компьютере. Вуаля- все RSA мира наши! Но это неточно, там надо очень много кубитов(но движение в эту сторону весьма быстрое, стоит отметить).
Алгоритм Гровера же, опять же в двух словах, работает примерно так: у нас есть некий "оракул", который умеет выдавать 1 при несовпадении входа с заданным числом и -1 при совпадении. Мы пользуемся тем, что квантовые состояния могут быть "смесью" обычных, и даём ему на вход состояние, в котором все наши "данные" равновероятно представлены. Получаем вектор с 1/N вероятностью на всех элементах, кроме того, который равен искомому, у которого -1/N(да, вероятность не бывает отрицательной, нет, это не баг, потому что реальные вероятности- это квадрат модуля вот этих значений). Само по себе это все ещё ничего не даёт, тк квадрат модуля все равно даёт равномерное распределение. Но если от каждой "вероятности" отнять среднее значение по вектору - все "положительные" станут очень маленькими по модулю, а вот отрицательное наоборот - сильно вырастет. Ну и вот, если эту процедуру специальным образом зациклить и прогнать sqrt(N) раз - получим почти 1 на нужном нам месте и почти 0 на остальных. Осталось только измерить и на всякий случай проверить результат классическим образом. TLDR: алгоритм не ищет "то, что нам надо" он ищет "что-то выделяющееся", а задача оракула - сделать так, чтобы все нам неинтересное было одинаково неинтересно. Отсюда смешная багофича: если в массиве больше половины данных равны тому, что мы ищем, алгоритм, наоборот, принципиально будет выдавать только те, которые нам не нужны, он так устроен математически=)
Если что - прям суровый учебник по сабжу- Nielsen + Chuang, а попроще, но тоже с математикой - например, "Танец с кубиками" не помню какого чувака из IBM.
Чего я никак не могу понять, это каким образом из вероятностного состояния кубитов в результате вычислений получается точный результат? Где про это можно прочитать?
из-за эффекта усреднения, насколько я понял
В этом и прикол. Но работает.
А правильный результат получатся, поскольку в результате "вычислений" неправильные состояния получают вероятность 0
И я начал с этого https://openedu.ru/course/spbu/QUANTUMCOMP/?session=spring_2021
(только там есть момент на видео, где лектор неправильно нарисовал гейты при объяснении задачи Дойча, но в расшифровку видео это не попало)
То есть лектор нарисовал лишний гейт X на первом кубите в оракуле, а прикол в том, что даже с другой комбинацией гейтов схема будет работать правильно - (XH|0> = H|0>).
И алгоритм - вычислить значение во втором кубите, но можно даже не смотреть что там получилось - главное вычислить, а результат будет на первом кубите - который казалось бы даже не трогался - только пара обратимых преобразований туда-сюда
Квантовые вычисления и их математические основы