Квантовая информатика
124 subscribers
186 photos
5 videos
36 files
42 links
Новости и заметки из мира квантовых компьютеров и смежных сфер

Ведёт доктор физико-математических наук Антон Трушечкин, лауреат Премии Правительства Москвы для молодых учёных
http://www.mathnet.ru/person/31114

Связаться: https://t.me/QuantumLogos
Download Telegram
Японский садик во внутреннем дворе музея. Только не понял, можно ли туда попасть.
Вокруг музея
Город Падерборн, где находится музей Хайнца Никсдорфа, назван по истоку речки Падер ("борн" - это же "рождение" по-немецки). Это она. Это очень короткая речка, около 5 км в длину, она впадает в какую-то речку побольше, которая впадает в Рейн.
КВАНТОВЫЕ КОМПЬЮТЕРЫ НЕ ЗА ГОРАМИ?

https://scottaaronson.blog/?p=8329

Скотт Ааронсон - известный ученый в области квантовых вычислений и популяризатор этой области, блогер. В этой заметке (на основе сделанного доклада) он пишет, что работает в этой области практически с самого начала, с 1997 года, и сейчас у него оптимизм насчёт построения квантового компьютера, как никогда раньше. Прогнозирует, что либо в следующем десятилетии мы его построим, либо нам воспрепятствует что-то неожиданное, не менее интересное (напишу об этом отдельно). И говорит, что да, вот сейчас точно надо иметь план насчёт внедрения криптографии, стойкой к квантовому компьютеру.

Заметку эту мне скинули недавно, а ещё до того я впечатлился последними успехами в области квантовых помехоустойчивых кодов и вычислений.

Буквально недавно мы обсуждали с коллегами, что не верим в квантовый компьютер. Точнее, я полагал, что квантовый компьютер как хорошая игрушка для самих учёных, как симулятор физических систем, возможно, будет. Но не так, что действительно можно будет взламывать шифры или решать задачи, полезные для "народного хозяйства".

Причина - потому что технологию сложно масштабировать. Реальные "боевые" алгоритмы требуют минимум тысяч и десятков тысяч квантовых битов (кубитов) - т.е. индивидуально (!) контролируемых атомов, фотонов, сверхпроводящих контуров и т.п. Но в них происходят ошибки. Чтобы их исправить, нужно использовать уже упомянутые квантовые коды, вносить избыточность в данные, порядка тысячекратную и более. Т.е. уже не десятки тысяч, а десятки миллионов кубитов надо иметь. И каждым в отдельности с очень высокой точностью управлять, а также их взаимодействиями. "Нереально!"

Но вот, как я сказал, сейчас большой прогресс в квантовых кодах, чтоб сделать их менее затратными, т.е. чтоб с меньшей избыточностью, не тысячекратной. И в экспериментальной технике тоже прогресс, впервые экспериментально продемонстрирован положительные эффект от внедрения кодов, избыточности. Т.е. достигли такой точности выполнения операций, что введение дополнительных кубитов действительно больше исправляет ошибок, чем вносит новых. Ещё один известный учёный мне подтвердил, что да, путь всё ещё предстоит долгий, но оптимизма прибавилось!
👍3
А картинка к последней записи пусть будет вот такой, взято отсюда:
https://medium.com/qiskit/a-guide-to-the-qiskit-circu..
Это квантовая схема - одно из представлений работы квантового алгоритма. Как музыкальные ноты, правда?😊
Про то, что может иметь в виду Скотт Ааронсон, когда пишет, что построению квантового компьютера может помешать что-то неожиданное. Например, однажды в разговоре я встретил такое возражение против квантовых компьютеров: мол, там достигаются такие точности измерения величин, что уже может начаться сказываться (гипотетическая) дискретность (прерывистость, зернистость) пространства-времени. То есть предполагается, что пространство и время нельзя дробить до бесконечности, до сколь угодно малых длин и длительностей времени, потому что на каком-то этапе проявится "зернистость". Как предполагается, измерение длин и длительностей с погрешностью меньше 10^(-35) метра и 10^(-44) секунды принципиально невозможно и это связано с квантованием гравитации (которая тесно связана с пространством-временем).

Я тогда ответил, что, во-первых, это пока гипотеза, а во-вторых, и это главное, если в попытке построить квантовый компьютер мы натолкнемся на эффекты квантовой гравитации, то это будет ещё более грандиозное открытие!
Но в комментариях у Ааронсона обсуждают не совсем это, но похожие вещи. Обсуждают гипотезу нобелевского лауреата Роджера Пенроуза, которую он описал в своей знаменитой книге "Новый ум короля".

Сейчас считается, что "волшебные" квантовые волновые свойства ("квантовая суперпозиция" - грубо говоря, способность физической системы находиться одновременно во многих состояниях) могут поддерживаться для материи любых масштабов, просто чем больше частиц вовлечено, чем больше общая масса или энергия, тем это делать сложнее и сложнее. Но важно, что нет (неизвестно) фундаментальных ограничений. В 2019 году квантовая суперпозиция продемонстрирована для огромных органических молекул олигопорфиринов, включающих до 2000 атомов. Насколько я знаю, это рекорд на сегодняшний день (или уточните в комментариях).

На картинке: художественное изображение олигопорфиринов (Yaakov Fein, Венский университет). Видимо, художник хотел изобразить, как молекула находится в квантовой суперпозиции: одновременно в двух разных местах:)