Para comprender a un nivel superficial por qué una computadora así es ahora imposible, no es necesario pasar años estudiando la física cuántica y las reglas del micromundo.
Lo principal como axioma (y de lo contrario es imposible) aceptar el principio de superposición y entrelazamiento (coherencia). Lo principal aquí es no confundir las secciones de física y descubrir la mecánica cuántica. Puedes forzar un libro de texto, puedes usar Wikipedia, o puedes abrir un artículo antiguo, que al mismo tiempo te informará sobre los principios de la computación cuántica. Muy accesible - en los dedos.
compress.ru/article.aspx?id=17653
o en fotos
norte
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Pero es mejor que eches un vistazo al artículo en el enlace de arriba también.
Primero, debes decir honestamente y sin rodeos que ninguna computadora cuántica ayudará a que tu juguete favorito corra más rápido en Windows. En esta mitad de los interesados deberían caer. Otros pueden, si están interesados, escuchar al autor de la computadora cuántica kipish David Deutsch (en ruso).
scisne.net/a-526?pg=11
Como puede ver, incluso él era consciente del problema principal. Decaimiento de los enlaces qubit. Decoherencia.
Posibles estados de una celda de memoria. A la izquierda está el disparador actual, a la derecha hay un qubit empinado pero muy mítico.
Un qubit solitario es esencialmente algo inútil, a pesar de todas las fantásticas leyes de la física cuántica. Solo los paquetes de qubits que están en un estado de entrelazamiento cuántico, es decir, que se afectan entre sí, son importantes para los cálculos de alta velocidad. Cuantos más elementos haya en un paquete, mejor. Construir una computadora cuántica en la forma en que la representamos es científicamente imposible (!). Al menos de ese poder, donde las ventajas de una enumeración infinita de estados de sistemas cuánticos serán claramente visibles a simple vista.
Esto requiere un estado coherente (ligado, entrelazado, etc.), al menos un par de cientos de cuantos (mínimo> 103), y preferiblemente un par de miles. Por el momento, un grupo de 8-10 es completamente funcional.
La decoherencia hace que la computación cuántica larga sea imposible Al principio, se pensó que surge de presiones externas sobre el "sistema" y atribuyó el problema a la categoría de ingeniería. Sin embargo, experimentos con diferentes tecnologías para la construcción de qubits (puntos cuánticos, elementos superconductores, átomos e iones en trampas, etc.) han demostrado que es de naturaleza fundamental y se origina en el “colapso de la función de onda”.
El efecto mismo del observador Puede comenzar a estudiar este tema aquí, donde algunos empleados de Cambridge y no solo se pelearon en correspondencia abierta.
www.lightbluetouchpaper.org/2013/02/01/har …
De hecho, no hay consenso. Alguien piensa que se puede evitar la decoherencia, y luego el sueño de la supremacía cuántica es realizable, alguien se muestra escéptico, pero incluso el mayor problema de las computadoras cuánticas no es el único obstáculo para crear un milagro.
Todos los intentos actuales de ensamblar "algo" llamado "computadora cuántica" no se aplican en absoluto a las computadoras convencionales. Toda la investigación está dirigida solo a la aplicación del algoritmo de Shor y a romper el cifrado RSA.
A veces se menciona el modelado evolutivo de compuestos proteicos para la medicina para cubrir sus huellas, pero esto, como dicen, no es exacto. Parecían haber modelado la molécula, pero de inmediato hicieron una reserva de que debido a errores computacionales, no es muy similar a la real.
norte
www.sciencemag.org/news/2017/09/quantum-com …
En principio, todos los cálculos basados en qubits se caracterizan con mucha precisión por la frase "pero esto no es exacto". La posibilidad misma de lograr un resultado imputado a partir de un conjunto de cuantos se basa en la ejecución cíclica de una función y lograr un resultado aproximado mediante múltiples (muy múltiples) repeticiones.
Las leyes de Moore, evolución, horas-hombre y Einsteins por metro cuadrado son inaplicables aquí, porque con cada cuanto unido a la cadena, el efecto de los errores en el resultado crece exponencialmente. Esto significa que el número de búsquedas de una respuesta probabilística, cercana a la correcta, comienza a tender al infinito. Y si no para ella, sí para las capacidades de la propia computadora cuántica, seguro. Y todo Supremacy se irá a la par.
Agreguemos aquí un conjunto limitado de fórmulas disponibles para cálculos. Hay muy pocos de ellos y el más llamativo, hasta ahora, es el algoritmo de Shor. Los distribuidores de criptomonedas están especialmente preocupados por esto. Miedo a la muerte de los protocolos de cifrado. Después de todo, conducirá a la muerte instantánea de todas las cuasi-monedas actuales.
Realmente es. Pero será un evento tan insignificante en comparación con el efecto mundial de la caída de RSA que no se notará. Si no hay un avance en la física cuántica teórica o práctica en un futuro cercano, todos los esfuerzos se limitarán a la descomposición en factores primos y la destrucción de RSA.
¿Existen tendencias innovadoras? Diviértete creando memoria cuántica protegida por decoherencia. 100 milisegundos y 22% de lectura es un récord. Como comienzo de la ruta, probablemente sea bueno, como aplicación para la implementación más cercana, muy lento.
www.nature.com/articles/s41566-017-0050-y
Se alegran de que las relaciones causales en la computación cuántica no se correspondan mucho con las que estamos acostumbrados. Dada la aspereza de todos los cálculos cuánticos, la esperanza de obtener el resultado correcto aún está muy lejos.
www.nature.com/articles/s41567-017-0008-5
Con dolor, mantuvimos 20 qubits juntos a la mitad, 50 están en camino (pero esto no es seguro), pero los resultados no son alentadores. Ahora proponen operar no solo con el número de qubits, sino también con la profundidad de los cálculos. ¿Cuántas operaciones lógicas realizará el "grupo de trajes de baño a rayas" hasta que los tigres tengan la decoherencia a la hora de cenar?
www.nature.com/news/race-for-quantum-supre …
Lo mejor de todo es que siempre que se obtengan modelos de computadoras cuánticas, resueltos por sistemas informáticos estándar.
www.nature.com/articles/nature24622
Entonces, la "computadora cuántica" es el mismo "caballo esférico en el vacío" que todos amamos tanto.
PD
Similar a los sub-búferes.
No, no lo he olvidado. Es solo, de alguna manera, vergonzoso mencionarlo. O no está claro de qué lado. No existe un esquema, que entendemos como una "computadora cuántica", pero sí una simulación de tales sistemas por recocido cuántico. En segundo lugar, toda su megacubicidad (hoy 2K) consiste en haces de 4 (8) piezas, lo que significa que no hay escalado para que todo el mundo está persiguiendo Comenzaron a sospechar algo hace mucho tiempo.
physicsworld.com/cws/article/news/2014/jun / …
Luego, sin embargo, lo adaptaron a algún tipo de optimización de cálculos. ¡Y esto es lo peor! Entonces "funciona". Aunque torcido, pero mejor que el estándar, que es "de ninguna manera".
www.nature.com/news/d-wave-upgrade-how-sci …
Desde la cima del conocimiento del mundo "desde el sótano", la historia de D-Wave me parece tan misteriosa que arroja dudas sobre otros trabajos sobre la creación de computadoras cuánticas y los lleva hacia la teoría de la conspiración. Sin embargo, todavía espero un gran avance y seguiré cuidadosamente detrás de tales desarrollos con el fin de convertirse en oro a tiempo.
