Автор Тема: Квантовые вычисления  (Прочитано 13087 раз)

Оффлайн john

  • Administrator
  • Hero
  • *****
  • Сообщений: 11844
  • Репутация: +23/-16
    • http://jowel.ru
    • E-mail
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Квантовые вычисления
« : Май 08, 2016, 15:38:22 »
Эта тема создана  с целью разобраться наконец, что такое квантовые вычисления, квантовые компьютеры, что такое кубиты, квантовые процессоры  и т.д. У кого есть какая информация - пишите, будем разбираться.

Оффлайн Новичёк

  • Administrator
  • Full
  • *****
  • Сообщений: 9575
  • Репутация: +21/-106
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Квантовые вычисления
« Ответ #1 : Июнь 28, 2016, 08:12:28 »
Как телепортация сохранит России триллионы долларов


Квантовая телепортация гораздо ближе к деньгам и не имеет никакого отношения к мгновенному перемещению макрообъектов
Фото: Depositphotos


На этой неделе стало известно о программе «Национальная технологическая инициатива», созданной Агентством стратегических инициатив по поручению президента Владимира Путина. В ней на 2025-2035 годы запланировано «внедрение нейроинтерфейса, квантовых вычислений, телепортации, использование природоподобных явлений для передачи информации». Об исследованиях, связанных с квантовой телепортацией, рассказывает «Лента.ру».

Поиграли

Выводы квантовой механики, описывающей микромир, трудно соотнести с представлениями о классическом мире, описываемом классической механикой. Если положение и импульс классической частицы могут быть одновременно измерены, то в квантовом случае можно узнать лишь вероятность нахождения частицы в том или ином состоянии. Более того, квантовая теория утверждает: когда две системы запутаны (об этом — ниже), измерение состояния одной из них мгновенно сказывается на другой.

Альберт Эйнштейн был не согласен с вероятностной интерпретацией квантовой механики. Именно в связи с этим он говорил, что «бог не играет в кости» (на это датский физик Нильс Бор позднее ответил, что не Эйнштейну решать, чем заниматься богу). Немецкий ученый не принимал неопределенности, свойственной микромиру, и считал верным классический детерминизм. Создатель общей теории относительности полагал, что при описании микромира квантовая механика не учитывает некоторых скрытых переменных, без которых сама квантовая теория является неполной.

За 90 лет существования понятия квантовой механики (с 1920-х годов) исследователям удалось показать, что Эйнштейн ошибался: в квантовой механике, скорее всего, нет скрытых параметров. Это означает, что ее теоретические выводы имеют прямое отношение к действительности, которая, в свою очередь, не зависит от ее восприятия человеком. У этой теории возникают далеко идущие практические следствия. Связаны они прежде всего с квантовыми компьютерами и квантовой криптографией.

Посчитали

В обычном компьютере информация представлена с помощью битов, которые могут принимать только одно из двух значений: 0 или 1. В квантовом компьютере понятие (классического) бита обобщается до квантового бита (кубита), и кроме одного из двух значений — 0 или 1 — кубит может принимать бесконечное число значений, являющееся квантовой суперпозицией базисных состояний 0 и 1.

В качестве таких состояний может быть использована пара значений какой-нибудь квантовой характеристики частицы (атома, электрона или фотона) — например, ориентация спина. Считается, что массовое производство таких компьютеров приведет к существенному прогрессу в вычислениях; квантовые устройства будут на порядки превосходить возможности современных вычислительных систем.

Для запоминающих устройств (физических носителей) могут использоваться, например, специальные сверхпроводящие твердотельные материалы, частицы в которых могут быть приведены в особое возбужденное (квантовое) состояние, идентифицируемое как состояние кубита. Управлять таким материалом (и квантовыми состояниями) можно с помощью, например, лазерного излучения.


«Жуткое дальнодействие» между Бобом и Алисой
Изображение: NASA/JPL-Caltech


Основные затруднения в использовании квантовых компьютеров сводятся к их высокой чувствительности к влиянию окружающей среды, которое может необратимым образом изменять квантовые состояния. Поэтому перед началом работы квантовые системы настраиваются (калибруются) продолжительное время; специалистам требуется учесть в настройке десятки параметров. Кроме того, работа квантового компьютера предполагает использование специальных квантовых алгоритмов, адаптированных для конкретного устройства.

Запутали

Квантовая криптография представляет собой метод шифрования информации (ее защиты) при помощи квантовой запутанности и специальных квантовых протоколов. В перспективе это должно привести к созданию рабочих невзламываемых алгоритмов генерации случайных чисел и даже квантовых денег.

Квантовой запутанностью называется явление, при котором квантовые состояния частиц (например, спин электрона или поляризация фотона), разнесенных на расстояние друг от друга, не могут быть описаны взаимонезависимо. Процедура измерения состояния одной частицы приводит к изменению состояния другой — таким образом состояние одной частицы может быть передано другой даже в том случае, если она удалена от нее, — именно в этом и заключается квантовая телепортация и одно из главных отличий микромира от макромира, с которым был не согласен Эйнштейн.

В типичном эксперименте по квантовой запутанности разнесенные на расстояние взаимодействующие агенты — Алиса и Боб — обладают каждый одной частицей (фотонов или электронов) из пары запутанных. Измерение частицы одним из агентов — например, Алисой — коррелирует с состоянием другой, хотя Алиса и Боб заранее не знают о манипуляциях друг друга.

Это означает, что частицы каким-то образом сохраняют информацию друг о друге, а не обмениваются ею, скажем, со световой скоростью при помощи какого-либо известного науке фундаментального взаимодействия. Эйнштейн назвал это «жутким дальнодействием». Запутанные частицы нарушают принцип локальности, согласно которому на состояние объекта может оказывать влияние только его близкое окружение, поэтому считается, что для квантовой механики локальный реализм (принцип локальности) не выполняется.

Построили

В настоящее время квантовые исследования переходят из теоретического русла в практическое. Рекорды квантовой телепортации составляют 102 километра (по оптоволокну) и 143 километра (по воздуху). Китай заявил о намерении осуществить квантовую телепортацию между Землей и космосом на расстояние 1,2 тысячи километров. Все это позволит иметь заинтересованным сторонам надежный и защищенный канал связи.


Устройства компании D-Wave Systems
Фото: dwavesys.com


Сегодня все больше крупных компаний заинтересованы в разработке и покупке квантовых компьютеров. Самое популярное устройство такого рода — D-Wave 2X, созданное канадской компанией D-Wave Systems. В настоящее время D-Wave Systems является единственной в мире фирмой, создающей и продающей свои квантовые компьютеры. Интерес к D-Wave 2X проявили Google и НАСА.

Как показали тесты со специализированным программным обеспечением, проведенные D-Wave Systems, устройство до 600 раз быстрее решает задачи оптимизации по сравнению с классическим компьютером (без учета времени ввода и вывода данных). Если учитывать загрузку и выгрузку информации, D-Wave 2X обгоняет обычный компьютер в 15 раз. D-Wave 2X нередко критикуют те, кто имеет гораздо более скромные результаты.

Уже создан прототип квантового компьютера, который допускает масштабирование при реализации квантового алгоритма Шора, предлагающего способ разложения натурального числа на простые множители. Именно он используется при считывании информации с банковских пластиковых карточек и в других конфиденциальных операциях. Максимальная безопасность процедуры позволит сохранить конфиденциальность и сэкономить большое количество денег — тем, у кого они есть, и тем, кто планирует вкладывать их в исследования ученых.

Источник: lenta.ru

Оффлайн Новичёк

  • Administrator
  • Full
  • *****
  • Сообщений: 9575
  • Репутация: +21/-106
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Квантовые вычисления
« Ответ #2 : Июнь 29, 2016, 23:23:10 »
Зачем нужны квантовые компьютеры?

Квантовые компьютеры могут быстро делать то, на что у даже у суперкомпьютеров уходили бы тысячи лет. Эта технология может изменить привычный нам мир. Зачем они нужны, и что это вообще такое, вы узнаете, посмотрев следующее видео.

Над разработкой квантовых компьютеров сейчас трудятся и Google, и IBM, и российские лаборатории. Инженер лаборатории искусственных квантовых систем МФТИ Роман Глушков популярно объясняет о том, зачем нужны квантовые компьютеры, почему они такие мощные и чем они нам грозят. Ролик подготовлен студией Sci-One.


Оффлайн john

  • Administrator
  • Hero
  • *****
  • Сообщений: 11844
  • Репутация: +23/-16
    • http://jowel.ru
    • E-mail
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Квантовые вычисления
« Ответ #3 : Июнь 30, 2016, 11:22:23 »
Видео ничего толком не объясняет, на самом деле. Что такое кубит - более менее понятно, по аналогии, если таковая уместна: грубо говоря, если обычный бит это два действительных числа, то квантовый бит, это два комплексных чисел, и если обычный бит может находится либо в состоянии 1, либо в состоянии 0 (других состояний у него просто нет), то кубит находится в суперпозиции. Или еще более примитивно, бит - это монета лежащая на столе, она может быть либо решкой вверх, либо орлом (вариант стоит на ребре не рассматриваем), а кубит это подброшенная монета, которая для наблюдателя, пока она не упадет - находится в обоих этих состояния и ни в одном из них. Но вот дальше пока не понятно,  а каким образом здесь происходят вычисление. Ну понятно что мы можем как-то изменить состояние кубита, можем как-то считать состояние кубита, и сами кубиты как-то могут между собой взаимодействовать, но как?

Оффлайн Новичёк

  • Administrator
  • Full
  • *****
  • Сообщений: 9575
  • Репутация: +21/-106
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Квантовые вычисления
« Ответ #4 : Июнь 30, 2016, 14:06:22 »
Видео ничего толком не объясняет, на самом деле.

Это да. Видео, так сказать, ни о чём. Но я так думаю, по крайней мере надеюсь, что это лишь начало, поскольку в коротком ролике невозможно рассказать о довольно сложных явлениях, и уж тем более, об устройствах, построенных с их использованием. К тому же, положения квантовой механики весьма сильно отличаются от нашего обыденного опыта, а человек это такая штука, которая при познании каких-либо новых явлений всегда старается воспользоваться уже имеющимся опытом. К сожалению, с квантами этот фокус не проходит!

Что такое кубит - более менее понятно, по аналогии, если таковая уместна: грубо говоря, если обычный бит это два действительных числа, то квантовый бит, это два комплексных чисел, и если обычный бит может находится либо в состоянии 1, либо в состоянии 0 (других состояний у него просто нет), то кубит находится в суперпозиции. Или еще более примитивно, бит - это монета лежащая на столе, она может быть либо решкой вверх, либо орлом (вариант стоит на ребре не рассматриваем), а кубит это подброшенная монета, которая для наблюдателя, пока она не упадет - находится в обоих этих состояния и ни в одном из них. Но вот дальше пока не понятно,  а каким образом здесь происходят вычисление. Ну понятно что мы можем как-то изменить состояние кубита, можем как-то считать состояние кубита, и сами кубиты как-то могут между собой взаимодействовать, но как?

Ой, Женя, ты задаёшь вопросы, на которые может ответить лишь специалист, которым я не являюсь. Летящая монетка - это опять попытка объяснить квантовые явления через обыденные представления. И эта аналогия увы, не даёт правильного объяснения. Я так предполагаю (именно предполагаю!), что дело тут вот в чём: один кубит вряд ли способен на какие-либо вычисления, а вот два и больше - таки да. Здесь нужно учитывать то, что квантовые частицы могут находится в сцепленном (запутанном) состоянии. И если в системе запутанных частиц (кубитов) мы каким-либо образом определим (зададим) состояние некоторых частиц (входные данные задачи), то остальные частицы (кубиты, находившиеся ранее в неопределённом состоянии) сразу же, мгновенно, перейдут во вполне определённое состояние, соответствующее решению задачи. Вот, я думаю, что где-то так. Надеюсь, со временем разберёмся...
Именно отсюда, я так думаю, и чудовищное быстродействие квантовых компьютеров, - т.е. время тратится по сути дела не на решение задачи, а на создание необходимого запутанного состояния, ввод данных - задание состояния кубитов и считывание полученных данных. А само решение происходит мгновенно!

Подчеркну ещё раз: это лишь мои предположения! Поскольку я не специалист в этом вопросе и разбираться в этом катастрофически не хватает времени.

Оффлайн Новичёк

  • Administrator
  • Full
  • *****
  • Сообщений: 9575
  • Репутация: +21/-106
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Квантовые вычисления
« Ответ #5 : Июль 09, 2016, 18:55:16 »
Опубликованы простейшие программы для квантового компьютера IBM


Фото: IBM Quantum Experience / Flickr

Астрофизик Кристин Морано из Калифорнийского технологического института (США) представила более 40 популярных алгоритмов для IBM Quantum Experience — сервиса для квантовых вычислений в облаке. Программы доступны на сайте arXiv.org.

Представленные для выполнения на квантовом компьютере программы включают одни из самых простых квантовых алгоритмов Гровера и Дойча — Йожи, написанные на Python. Морано предлагает потенциальному пользователю их модернизировать и опробовать на IBM Quantum Experience.

Квантовый компьютер с пятью кубитами создан американской компанией IBM в 2016 году. Тогда же было объявлено о возможности получить к нему удаленный доступ. В настоящее время необходимую для этого регистрацию прошли более 25 тысяч пользователей.

Работа квантового компьютера основана на законах квантовой механики. В обычном компьютере информация представлена с помощью битов, которые могут принимать только одно из двух значений: 0 или 1. В квантовом компьютере понятие (классического) бита обобщается до квантового бита (кубита), и кроме одного из двух значений — 0 или 1 — кубит может принимать бесконечное число значений, являющееся квантовой суперпозицией базисных состояний 0 и 1. Считается, что квантовые устройства на порядки превзойдут возможности современных вычислительных систем.

Источник: Lenta.ru

Оффлайн Новичёк

  • Administrator
  • Full
  • *****
  • Сообщений: 9575
  • Репутация: +21/-106
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Квантовые вычисления
« Ответ #6 : Июль 21, 2016, 18:28:37 »
Физики из МФТИ и РКЦ "утрамбовали" квантовый компьютер



Ученые из России придумали способ использования многоуровневых квантовых систем в качестве набора из нескольких одиночных кубитов, элементарных ячеек квантового компьютера, что приближает нас к созданию подобного вычислительного прибора, сообщают пресс-службы МФТИ и РКЦ.

"Мы получаем существенный выигрыш, поскольку многоуровневые кудиты в определенных физических реализациях контролировать проще, чем систему из соответствующего количества кубитов, а значит мы на шаг приближаемся к созданию полноценного квантового компьютера. Многоуровневые элементы обеспечивают преимущества и в других квантовых технологиях, например, в квантовой криптографии", — заявил Алексей Федоров из Российского квантового центра.

Кубиты представляют собой одновременно и ячейки памяти, и вычислительные модули квантового компьютера, которые могут одновременно хранить в себе и логический ноль, и единицу благодаря квантово-механическим эффектам и законам квантовой физики. Объединение нескольких кубитов в единую вычислительную систему позволяет очень быстро решать те математические или физические задачи, поиск ответа на которые при помощи методик перебора заняло бы время, сопоставимое со временем жизни Вселенной.

Как отмечает Федоров, проделанные в РКЦ и МФТИ расчеты показали, что кудиты можно использовать в качестве полноценного аналога двух кубитов, а восьмиуровневую квантовую систему – в качестве "спрессованного" набора из трех кубитов. По его словам, кудит с пятью уровнями уже можно использовать для проведения квантовых вычислений, к примеру, сравнения большого количества чисел.

Сама идея использования многоуровневых систем для эмуляции многокубитных процессоров была предложена ранее в работах российских физиков из Казанского физико-технического института. Так, например, для реализации двухкубитного алгоритма Дойча предлагалось использовать ядерный спин 3/2, имеющий четыре различных состояния.



Источник: Profi-News

Оффлайн Новичёк

  • Administrator
  • Full
  • *****
  • Сообщений: 9575
  • Репутация: +21/-106
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Квантовые вычисления
« Ответ #7 : Август 14, 2016, 18:27:24 »
Российские ученые нашли пути создания новых схем квантовых компьютеров



Группа ученых Национального исследовательского технологического университета "МИСиС" теоретически предсказала новые свойства так называемых квантовых сверхпроводящих метаматериалов, которые позволяют создать новые схемы работы квантовых компьютеров, результаты работы опубликованы в журнале Scientific Reports, входящем в группу престижных мировых периодических научных изданий Nature, сообщила пресс-служба МИСиС.

Создание новых сверхпроводящих метаматериалов и исследование их электромагнитных свойств – одна из основных задач, стоящая перед учеными МИСиС. В 2015 году сотрудники лаборатории совместно с коллегами из других научных центров получили первый сверхпроводящий кубит — простейший квантовый объект, необходимый для создания квантового компьютера.

Считается, что квантовые компьютеры будут иметь колоссальные преимущества перед традиционными ЭВМ с точки зрения расчета сложных систем, например декодирования сколь угодно сложных шифров.

Как отметил заведующий лабораторией "Сверхпроводящие метаматериалы" "МИСиС" профессор Алексей Устинов, авторы нынешней работы, исследуя методом численного моделирования цепочки кубитов, обнаружили волны нового типа.

"Оказалось, что волны квантовых возбуждений в таких цепочках распространяются в виде профилей, сохраняющих с течением времени свою форму. Это очень красивый и неожиданный результат, который мы хотели бы обязательно проверить экспериментально, используя цепочки сверхпроводящих кубитов. Предсказанное нашими теоретиками явление может найти новые применения в квантовых схемах и метаматериалах на основе сверхпроводников", — отметил Устинов, слова которого цитируются в сообщении.

Исследователи полагают, что экспериментальное подтверждение обнаруженных эффектов приведет к важным продвижениям в области квантовых вычислений, в частности, для создания новых схем, которые можно использовать в работе квантовых компьютеров.
Лаборатория сверхпроводящих метаматериалов была создана в МИСиС в ноябре 2011 года в рамках мегагранта правительств России. Сегодня она является одним из ведущих научно-исследовательских центров России в области изучения теоретических и прикладных особенностей метаматериалов.

Источник: РИА Новости

Оффлайн Новичёк

  • Administrator
  • Full
  • *****
  • Сообщений: 9575
  • Репутация: +21/-106
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Квантовые вычисления
« Ответ #8 : Август 14, 2016, 18:29:50 »
Создан компактный перепрограммируемый квантовый компьютер


Ионная ловушка с четырьмя электродами
Изображение: Emily Edwards


Физики из Мэрилендского университета в Колледж-Парке (США) создали небольшой компьютер, способный к перепрограммированию. Исследование опубликовано в журнале Nature.

Компьютер, построенный учеными, состоит из пяти кубитов. Последние захвачены при помощи ионной ловушки и управляются лазером. Компьютер, как показали авторы, способен выполнять несколько различных квантовых алгоритмов.

Точность вычислений достигает 98 процентов, а переход к различным алгоритмам не требует аппаратных изменений устройства. Ученые допускают масштабируемость системы, в частности, подключение к ней нескольких аналогичных компьютеров, что позволит повысить вычислительный потенциал устройства.

В обычном компьютере информация представлена с помощью битов, которые могут принимать только одно из двух значений: 0 или 1. В квантовом компьютере понятие (классического) бита обобщается до квантового бита (кубита), и кроме одного из двух значений — 0 или 1 — кубит может принимать бесконечное число значений, являющееся квантовой суперпозицией базисных состояний 0 и 1. Квантовые устройства, как полагают специалисты, на порядки превосходят возможности современных вычислительных систем.

Источник: Lenta.Ru

Оффлайн Новичёк

  • Administrator
  • Full
  • *****
  • Сообщений: 9575
  • Репутация: +21/-106
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Квантовые вычисления
« Ответ #9 : Октябрь 19, 2016, 23:31:56 »
Физики «одели» квантовый компьютер в световую «смирительную рубашку»

Физики из Австралии сделали создание кремниевых квантовых компьютеров более близким к реальности, создав специальную «одежду» для кубитов на базе кремния и фосфора, защищающую их от помех, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Nanotechnology.


Фото: Guilherme Tosi & Arne Laucht/UNSW

«Главная проблема квантовых компьютеров заключается в сохранении запутанности кубитов на достаточно долгое время для того, чтобы они могли провести вычисления. В прошлом мы уже создавали самый долгоживущий твердотельный кубит, а теперь улучшили этот показатель в 10 раз. «Одетый» кубит можно контролировать множеством способов, большинство которых просто нельзя использовать для их «раздетых» кузенов», — объясняет Андреа Морелло (Andrea Morello) из университета Нового Южного Уэльса в Сиднее (Австралия).

Морелло и его коллега по университету Эндрю Дзурак уже несколько лет разрабатывают компоненты, необходимые для сборки полноценного квантового компьютера. Так, в 2010 году они создали квантовый одноэлектронный транзистор, а в 2012 году — полноценный кремниевый кубит на основе атома фосфора-31.
В 2013 году они собрали новую версию кубита, которая позволяла почти со 100% точностью считывать данные из него и оставалась стабильной очень долго. В октябре прошлого года Морелло и его команда сделали первый шаг к созданию первого кремниевого квантового компьютера, объединив два кубита в модуль, выполняющий логическую операцию ИЛИ.

Австралийским физикам удалось значительно улучшить работу подобных кубитов, «одев» их. Под «одеждой» для кубитов и прочих жителей микромира физики понимают электромагнитное поле, которое особым образом «склеивается» с ними. В роле источника этого поля, как правило, выступают частицы света, фотоны, испускаемые лазером в сторону кубита с определенной частотой.

Электрическое поле фотонов и кубит взаимодействуют таким образом, что мы, воздействуя на частицы света, можем менять и считывать свойства кубита, обращая внимание на то, как «расщепляются» уровни энергии фотонов при взаимодействии с квантовой ячейкой памяти.

Поэтому, собственно, подобная двухуровневая квантовая конструкция и называется «одеждой» — для того, чтобы «прочитать» или «записать» кубит, нам нужно взаимодействовать с его световой «оберткой», а не со спинами электрона или ядер, в которых хранится квантовая информация. Подобная одежда, как выяснили физики, защищает кубит от внешних помех и заметно продлевает ему жизнь.

Морелло и его коллеги придумали метод, который позволяет управлять работой созданного ими полупроводникового кубита на базе фосфора-31 при помощи подобной «одежды», используя импульсы микроволнового лазера.

Первые же опыты с подобными кубитами показали, что «упаковка» фосфорного кубита в световую «одежду» продлевает его жизнь в 10 раз — такие кубиты, по словам ученых, живут около 2−9 миллисекунд, чего достаточно для проведения очень серьезных вычислений. Вдобавок к этому, подобные кубиты, по словам австралийских физиков, проще объединять друг с другом и контролировать.

«К примеру, наш кубит можно контролировать, просто модулируя частоту микроволнового поля, примерно так же, как вы настраиваете FM-радио. Такое нельзя делать с «голыми» кубитами, для которых важен контроль амплитуды колебаний, подобно тому, как работает AM-радио. Эта особенность наших кубитов, в частности, объясняет то, почему они менее чувствительны к шуму — квантовая информация в них контролируется частотой колебаний, которая всегда остается четкой, тогда как амплитуда может меняться под действием внешних процессов», — заключает физик.

Оффлайн digitalman

  • DiG_Man
  • Full
  • ****
  • Сообщений: 1557
  • Репутация: +0/-0
  • DigitalMan[hi is not Cristopher Lambert]
    • http://vkontakte.ru/digital_man
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Квантовые вычисления
« Ответ #10 : Октябрь 26, 2016, 17:52:26 »
Что я лично думаю о квантовых вычислениях.

Предположим 1 бит это двоичный разряд.
8 бит это байт, позволяющий использовать 256 значений/вариантов. (Этого достаточно для ASCII, включающиего в себя управляющие символы, десятичные арабские цифры, и английский алфавит. Кроме того в этот ASCII код без особых проблем можно включить кириллицу).

Два байта это слово - 16 бит, которое относительно легко загружается в любые триггерные 16-битные регистры, однако в современном мире на персональных компьютерах распространены в основном 32 и 64-ричные процессора от Intel и AMD.

Итак, 32 бита это 0ffffffffhex значений.

Все эти значения могут ОДНОВРЕМЕННО существовать в 32-кубитовом регистре.
Это означает, к примеру, что если у нас есть необратимая хеш функция разрядностью в 32 бита, то по введенному в подобный регистр хешу, мы сразу же получаем уникальный ключ-источник этой функции. Следовательно она становится обратимой. Причем мгновенно. В общем для разных MD5 (128-битные хеши) и тому подобных алгоритмов хеш функций (защищающий сигнатуры файлов от изменений к примеру или криптографически подписывающих различные финансовые транзакции - это ОЧЕНЬ плохая новость! :))))
Глобальный Информационный Сервис: Вся информация принадлежит нам...
[DigitalMan/CapRiuS:A1/Цифровой Человек]
(htap://crs)

Оффлайн Новичёк

  • Administrator
  • Full
  • *****
  • Сообщений: 9575
  • Репутация: +21/-106
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Квантовые вычисления
« Ответ #11 : Октябрь 26, 2016, 23:39:22 »
... это ОЧЕНЬ плохая новость! :))))

Действительно, результат квантовых вычислений получается мгновенно, исключая время ввода исходной информации и считывания результата. И именно поэтому квантовые вычисления развиваются столь стремительно.
Однако не всё так плохо (имея ввиду вскрытие шифрованных сообщений). Дело в том, что квантовыми методами можно не только производить вычисления, причём очень быстро, но и установить сам факт перехвата сообщения со 100% вероятностью. Т.е. длинное сообщение можно разбить на ряд маленьких фрагментов и передавать их по очереди. Если хотя бы один из фрагментов перехвачен, то получатель передаёт отправителю соответствующий признак, а далее отправитель просто гонит дезу. Таким образом, эта проблема вполне решаема. Конечно же, для этого необходимо использовать квантовый канал связи, основанный на обмене запутанными фотонами. Но это направление также стремительно развивается.

Оффлайн john

  • Administrator
  • Hero
  • *****
  • Сообщений: 11844
  • Репутация: +23/-16
    • http://jowel.ru
    • E-mail
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Квантовые вычисления
« Ответ #12 : Октябрь 27, 2016, 21:23:43 »
Все эти значения могут ОДНОВРЕМЕННО существовать в 32-кубитовом регистре.

Если я правильно понял, то все еще круче - достаточно одного кубита...

Оффлайн digitalman

  • DiG_Man
  • Full
  • ****
  • Сообщений: 1557
  • Репутация: +0/-0
  • DigitalMan[hi is not Cristopher Lambert]
    • http://vkontakte.ru/digital_man
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Квантовые вычисления
« Ответ #13 : Октябрь 29, 2016, 03:06:13 »
[q]Если я правильно понял, то все еще круче - достаточно одного кубита...[/q]

Не думаю. Дело в том что Кубит это суперпозиция состояний от нуля до единицы. Кубит отличается от бита тем, что одновременно представляет и нуль и единицу. Получается что пока классический компьютер в своих регистрах там чего-то вычисляет, Квантовый компьютер может все эти вычисления (на протяжении, скажем,тыщи классических вычислений лет) вычислить за неделю.
Глобальный Информационный Сервис: Вся информация принадлежит нам...
[DigitalMan/CapRiuS:A1/Цифровой Человек]
(htap://crs)

Оффлайн john

  • Administrator
  • Hero
  • *****
  • Сообщений: 11844
  • Репутация: +23/-16
    • http://jowel.ru
    • E-mail
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Квантовые вычисления
« Ответ #14 : Октябрь 29, 2016, 13:43:08 »
Не думаю. Дело в том что Кубит это суперпозиция состояний от нуля до единицы.

Да.

Цитировать
Кубит отличается от бита тем, что одновременно представляет и нуль и единицу.

Не совсем так. Состояние неопределенности, или, как ты сам написал выше - суперпозиция.

Цитировать
Получается что пока классический компьютер в своих регистрах там чего-то вычисляет, Квантовый компьютер может все эти вычисления (на протяжении, скажем,тыщи классических вычислений лет) вычислить за неделю.

Не буду спорить, мы тут еще не разобрались как это все работает и как именно вычисляет квантовый компьютер.

Оффлайн Новичёк

  • Administrator
  • Full
  • *****
  • Сообщений: 9575
  • Репутация: +21/-106
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Квантовые вычисления
« Ответ #15 : Январь 13, 2017, 16:23:32 »
Компания D-Wave открыла код вычислительного пакета для квантовых компьютеров



Компания D-Wave Systems, которая первой наладила промышленное производство предметно-ориентированных квантовых компьютеров и совместно с Google, NASA и USRA участвует в инициативе Quantum AI Lab, объявила об открытии исходных текстов пакета Qbsolv, предназначенного для упрощения построения программ для квантовых компьютеров разработчиками без наличия специальной подготовки в области квантовой физики. Код открыт под лицензией Apache 2.0 и включает компоненты на языках Си и Python.

Ранее пакет Qbsolv уже был опробован некоторыми партнёрами D-Wave, а теперь открыт доступ для широкой публики и любой желающий может принять участие в его развитии. Открытие кода является частью стратегии D-Wave по созданию экосистемы разработчиков для квантовых компьютеров. В настоящее время не все компьютерные специалисты осознают потенциал технологий квантовых вычислений, Qbsolv делает данные возможности осязаемыми и позволяет исследователям и практикам подключиться к разработке.

Qbsolv позволяет создавать высокоуровневые инструменты и приложения, опирающиеся на вычисления на квантовых компьютерах, не требуя понимания отвлечённых абстракций и принципов построения квантовых вычислений. Задействование квантовых систем позволяет ускорить решение больших и сложных математических проблем. В частности, Qbsolv предлагает систему для задействования квантовых компьютеров для выполнения квадратичных произвольных двоичных оптимизаций (Quadratic unconstrained binary optimization - QUBO), востребованных в системах машинного обучения.

Qbsolv позволяет решать большие проблемы оптимизации за счёт их разбиения на сегменты, которые по отдельности могут выполняться на квантовых процессорах D-Wave с последующей компоновкой результатов в итоговое решение. Сегментирование позволяет сократить время решения проблемы до 20 раз по сравнению с вычислением на квантовом процессоре задачи целиком. В качестве практических примеров уже созданных на базе Qbsolv приложений приводится система для предсказания эпилептических припадков за 20-40 минут до их появления у пациентов. Другим примеров является использование Qbsolv для сокращения времени и себестоимости производства за счёт выбора оптимальной стратегии группирования станков и деталей.

Источник: OpenNET

Оффлайн Новичёк

  • Administrator
  • Full
  • *****
  • Сообщений: 9575
  • Репутация: +21/-106
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Квантовые вычисления
« Ответ #16 : Январь 26, 2017, 12:15:01 »
D-Wave начинает продажи квантовых компьютеров D-Wave 2000Q, назван первый заказчик

Как и ожидалось, компания D-Wave Systems, специализирующаяся на разработке квантовых компьютеров и программного обеспечения для них, объявила о коммерческой доступности системы D-Wave 2000Q.



Одновременно было названо имя первого покупателя D-Wave 2000Q. Квантовый компьютер приобрела компания Temporal Defense Systems, занимающаяся вопросами информационной безопасности.

Как утверждается, компьютер D-Wave 2000Q, конфигурация которого включает 2000 кубитов, способен справляться c задачами, неразрешимыми с помощью традиционных компьютеров из-за высоких требований к производительности. Разработчики утверждают, что в реальных приложениях D-Wave 2000Q превосходит классические серверы в 1000-10000 раз. Речь, в частности, идет о приложениях, в которых реализованы алгоритмы глубокого обучения.

Отгрузка компьютеров D-Wave 2000Q должна начаться в этом квартале.

Источник: D-Wave Systems

Оффлайн Новичёк

  • Administrator
  • Full
  • *****
  • Сообщений: 9575
  • Репутация: +21/-106
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Квантовые вычисления
« Ответ #17 : Февраль 23, 2017, 17:20:52 »
Кибернетики устроили поединок квантовых компьютеров

Американские физики, создавшие в прошлом году один из самых продвинутых квантовых компьютеров, провели первый сравнительный тест работы двух таких устройств.



Порядок расположения кубитов в квантовом компьютере IBM (слева) и квантовом компьютере Монро (справа)
Фото: Linke et al. / Arxiv 2017


Несмотря на то что две системы работают совершенно по-разному на квантовом уровне, их можно программировать одинаковым образом, не учитывая различия в «железе». Это позволило впервые сравнить работу одних и тех же квантовых алгоритмов на физически разных компьютерах. Конечно, это очень примитивные компьютеры, не способные соперничать с их обычными «кузенами», но эксперимент указал на то, что важно учитывать при проектировке больших квантовых вычислителей, поясняет Кристофер Монро (Christopher Monroe) из университета штата Мэриленд (США).

Квантовый компьютер Монро представляет собой набор из пяти связанных друг с другом кубитов на базе ионов иттербия, одного из самых популярных и хорошо изученных материалов для изготовления ячеек памяти и простейших вычислительных модулей подобных устройств.

Главным отличием компьютера Монро от всех остальных квантовых вычислителей является то, что его можно перепрограммировать прямо во время работы, не трогая его элементы. Монро и его коллеги добились этого, объединив кубиты в своеобразную «пентаграмму» и научившись управлять их состоянием и связями между ними при помощи лазеров и магнитных полей.

Второй компьютер, разработанный в компании IBM, работает по иным принципам, используя пять сверхпроводящих кубитов, собранных в «крест», и микроволновую систему управления их состояниями. Контроль над ним можно осуществлять еще проще — используя интерфейс, который инженеры «голубого гиганта» сделали доступным для любых пользователей глобальной сети.

Монро воспользовался свободным доступом к компьютеру IBM для того, чтобы впервые напрямую сравнить, насколько быстро и точно работают его квантовый компьютер и разработка американской компании.

Монро разработал набор «квантовых бенчмарков» — простых алгоритмов, позволяющих оценить точность и скорость работы компьютеров. К примеру, ученые создали на этих квантовых компьютерах универсальные логические вентили, способные исполнять все логические операции, а также несколько базовых алгоритмов по вычислению свойств материи и разложения чисел на множители.

Как оказалось, у каждого компьютера были свои плюсы: вычислитель Монро в некоторых случаях давал правильный результат примерно в два раза чаще, чем разработка IBM, однако квантовая система американской компании могла решать задачи примерно в тысячу раз быстрее, чем компьютер ученых из университета Мэриленда.

По мнению Монро, точность работы компьютера все же важнее, чем его скорость, так как уровень помех при их взаимодействии друг с другом будет расти все быстрее и быстрее при увеличении числа кубитов в компьютере. Поэтому нужно добиваться почти 100%-ной точности работы кубитов и только потом приступать к созданию крупных комбинаций из таких квантовых ячеек памяти.

С этим мнением согласна и IBM: ее инженеры уже обновили компьютер и повысили число связей между кубитами, что должно, по словам инженеров, повысить точность работы устройства. Дальнейшее повышение рабочих показателей позволит создавать «большие» квантовые компьютеры, пригодные для решения практически значимых задач.

Результаты эксперимента опубликованы в электронной библиотеке arXiv.org.

Оффлайн Новичёк

  • Administrator
  • Full
  • *****
  • Сообщений: 9575
  • Репутация: +21/-106
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Квантовые вычисления
« Ответ #18 : Март 08, 2017, 13:56:05 »
IBM готовит первый коммерческий квантовый компьютер

Компания IBM объявила о первой в отрасли инициативе по созданию коммерчески доступных универсальных квантовых вычислительных систем. Квантовые системы и сервисы IBM Q будут доступны на облачной платформе IBM Cloud.



Как отмечают разработчики, создание систем IBM Q позволит расширить сферу применения квантовых вычислений. Ключевым показателем станет мощность квантового компьютера, выраженная в "Quantum Volume" («квантовом объеме»). Она включает количество и связность кубитов, а также качество и параллелизм квантовых вычислений.

Согласно планам IBM, первым шагом по увеличению Quantum Volume станет создание в течение ближайших пяти лет коммерческой 50-кубитной системы IBM Q.

Система IBM Q разрабатывается с целью устранения наиболее показательных и комплексных проблем, которые не поддаются решению с помощью классических вычислительных систем. Ожидается, что одним из первых и наиболее перспективных приложений в сфере квантовых вычислений станет область химии. Квантовые приложения также смогут помочь в поиске лекарств, усилении искусственного интеллекта, финансовых сервисах, и тому подобном.

Источник: IBM

Оффлайн john

  • Administrator
  • Hero
  • *****
  • Сообщений: 11844
  • Репутация: +23/-16
    • http://jowel.ru
    • E-mail
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Квантовые вычисления
« Ответ #19 : Март 08, 2017, 23:43:47 »
Попытался разобраться с квантовым алгоритмом Шора. Сломал мозг.

 

Последние сообщения на форуме:

[Мир программного обеспечения] Re: Формат MP3 свободен от патентов от Новичёк Сегодня в 18:20:11
[Мир программного обеспечения] Формат MP3 свободен от патентов от LesonElade Сегодня в 16:48:45
[Кинематограф] Фильм Бондарчука "Обитаемый остров" от Architectsam Сегодня в 15:22:49
[Наука] Re: Новости науки и технологии от Новичёк Сегодня в 13:22:35
[Наука] Re: Новости науки и технологии от Новичёк Сегодня в 13:19:31
[О разоблаченных шарлатанах и созданных ими "учениях"] Re: Разоблачение шарлатанов от Новичёк Сегодня в 13:13:30
[Наука] Сегодня отмечают День Ньютона от KomlevaSV Сегодня в 06:23:58
[Windows. Обмен опытом] Если бы антивирусы были Армиями от LesonElade Сегодня в 02:47:13
[Форум Oscar] Re: Видео Вера Просветление Знанием 2 t t t от Новичёк Сентябрь 22, 2018, 21:27:38
[Форум Oscar] Видео Вера Просветление Знанием 2 t t t от LesonElade Сентябрь 22, 2018, 18:03:45
[Кинематограф] "Мы из будущего" от Architectsam Сентябрь 22, 2018, 12:33:20
[Наука] Re: Новости науки и технологии от Новичёк Сентябрь 22, 2018, 00:09:55
[Беседка] Старость... Какая она? от Новичёк Сентябрь 22, 2018, 00:08:01
[Политика] Re: Информационная безопасность от Новичёк Сентябрь 21, 2018, 16:22:45
[Наука] Re: Новости науки и технологии от Новичёк Сентябрь 21, 2018, 16:19:27
[Наука] Re: Новости науки и технологии от Новичёк Сентябрь 20, 2018, 23:32:58
[Наука] Re: Новости науки и технологии от Новичёк Сентябрь 20, 2018, 23:29:43
[Наука] Re: Новости науки и технологии от Новичёк Сентябрь 20, 2018, 23:27:51
[Экономика] Бизнес и благо России от Новичёк Сентябрь 20, 2018, 23:10:42
[Кинематограф] Фильмы - в наказание от Новичёк Сентябрь 20, 2018, 23:03:32
 Rambler's Top100