Все, что нужно знать о квантовых компьютерах

Аватар пользователя Dragen

Идея о квантовых вычислениях была высказана Юрием Маниным в 1980 году. Прошло 40 лет. В технике обычно, либо делается быстро, либо никогда.

Много лет назад в высшей аттестационной комиссии (ВАК) была введена еще одна ваковская специальность

05.13.20 Квантовые методы обработки информации.

Вот ее паспорт:

 

Как видим, предполагалось, что именно в рамках этой специальности будут аспиранты, докторанты и их руководители "делать квантовые компьютеры".

1) Давайте посмотрим на результат защит за все годы

Выше результат запроса. Нет ни одной диссертации, защищенной по этой специальности. 

2) Причина проста. В стране нет ни одного диссертационного совета по этой специальности. За все годы никто не захотел открыть или не смог, что одно и тоже. 

3) В апреле этого года ВАК утвердил новую номенклатуру специальностей. Там много новых, много хайповых (см.  ниже), но как догадываетесь, про квантовые вычисления и квантовые компьютеры специальности нет. 

Нет такой науки:) Это не значит, что на разработку КК нельзя получить деньги. Можно.

--------

И чтобы два раза не вставать. Список некоторых новых специальностей в новой номенклатуре:

Кибербезопасность (не путать с Методы и системы защиты информации, информационная безопасность - такая тоже есть)

Искусственный интеллект и машинное обучение

Вот этот целый куст мне особо нравится:

Междисциплинарные исследования когнитивных процессов

Междисциплинарные исследования мозга

Междисциплинарные исследования языка

Когнитивное моделирование

Через несколько лет все экономисты, юристы и прочие педагогики здесь будут. Я и сам хочу заниматься когнитивным моделированием - никто не знает что это такое.

По теологии теперь три специальности !!!

Поскольку миром правят законы сохранения, то три специальности по астрономии и астрофизике (которые были до апреля) превратились в одну, да еще в качестве приживалки. Теперь:

Физика космоса, астрономия

(со временем слово астрономия после запятой можно и убрать, правда вся наука из астрономии вышла, но это когда было).

По ПРАВУ 5 специальностей - лень их писать. По экономике всего 6. По психологии - 9 (!). По социологии - 7. По политологии - 4. По философии - 9 (! безумие какое-то). Столько же по филологии.

По астрономии - половинка. Слово "астрофизика" совсем исчезло.

Не болейте и берегите себя!

Авторство: 
Авторская работа / переводика
Комментарий автора: 

Для интересующихся - Проекты паспортов (каждый может внести предложения в ВАК):

https://drive.google.com/drive/folders/1xqoWINSPHH48_IA2Iw1uuWt3qkMQc5E0

Навеяно постом:

https://aftershock.news/?q=node/998204

Комментарии

Аватар пользователя Ден_Боб
Ден_Боб(4 года 3 месяца)

в яблочко

 

 

Аватар пользователя Watcher
Watcher(6 лет 1 месяц)

Знакомая ситуация. Жопа есть, а слова нет. 

Комментарий администрации:  
*** Уличен в дешевой политоте - https://aftershock.news/?q=comment/13285502#comment-13285502 ***
Аватар пользователя Александр Мичуринский

Нет ни одной диссертации, защищенной по этой специальности. 

Зато есть несколько диссертаций, защищенных по  другим специальностям.

Например: 

Квантовые вычисления на многоуровневых ядерных спин-системах, 05.13.18

 

Реализация квантовых вычислений с использованием спинов электронов и ядер в качестве элементной базы 01.04.17

Построение высокоскоростных квантовых генераторов случайных чисел для систем защиты информации  05.13.19

список можно продолжить.

Это всё, что нужно знать о человеке, который взялся писать о квантовых компьютерах на АШ. smile3.gif

 

Аватар пользователя Dragen
Dragen(8 лет 11 месяцев)

Это текст не о квантовых компьютерах, которых нет. Это об отношении научной общественности к этим исследованиям. Хотя исследования конечно ведутся.

Аватар пользователя Александр Мичуринский

Не путайте научные исследования и то, по каким специальностям в каких советах будут защищаться результаты этих исследований.

Вот Вы пробовали создать свой диссертационный совет по тому или иному набору специальностей, а потом отчитываться перед ВАКом о результатах его работы? Вот я, например, был свидетелем создания собственного совета по 05.13.19 и его последующего функционирования. А Вы?

Аватар пользователя Dragen
Dragen(8 лет 11 месяцев)

Да, создать ДС сложно. Отчитываться защитами и публикациями членов ДС тоже часто непросто, если это не экономика и медицина. Но других примеров открытия специальности, которая так и осталась на бумаге я не знаю.  

Аватар пользователя Александр Мичуринский
 
Еще вопрос того же рода. Обнаружено 24 специальности, по которым за пять лет не было защищено ни одной докторской диссертации. А кандидатские если и были, то их в полном смысле научными работами не назовешь. Одна из таких специальностей - "атомное реакторостроение, машины, агрегаты и технологии материалов атомной промышленности". Что с этим делать или уже сделано? 
 
Владимир Филиппов: Специальность надо было укрупнить. Это и произошло. На близкую и смежные темы были достойные работы в диссертационном совете в Дубне, в Объединенном институте ядерных исследований. Прежняя формулировка пришла от самих физиков. И они же, физики, сейчас признали, что это уже архаизм. Пришла пора развернуть исследования в другом, более востребованном сегодня направлении.
 
Аватар пользователя Dragen
Dragen(8 лет 11 месяцев)

"атомное реакторостроение, машины, агрегаты и технологии материалов атомной промышленности"

Да, Вы правы, есть редкие по защитам ДС. Но защиты все же были и диссоветы были созданы, хотя по делу пара организаций где могут быть ДС по такой специальности. 

Другой пример специальности (не хочу искать точное название), там присутствует "нано-". Если проанализировать защиты, то по "нанофизике" народ предпочитал защищаться по другим специальностям. В свое время "нано" гремело, а термин народ не любит. И из нового перечня направлений бакалавриата-магистратуры вроде тоже "наноинженерию" убрали.

Аватар пользователя Александр Мичуринский

по "нанофизике" народ предпочитал защищаться по другим

Похоже с кванто- получился похожий эффект. 

Аватар пользователя micro
micro(8 лет 1 месяц)

Была биотехнология, стала бионанотехнологии. Нафига?

Аватар пользователя Dragen
Dragen(8 лет 11 месяцев)

Была биотехнология, стала бионанотехнологии. Нафига?

Хороший вопрос. 

С этой приставкой нано все годы приключения с названиями студенческих специальностей.

Была "Наноинженерия", потом "Нанотехнологии и наноматериалы". 

То ли была, то ли есть "Нанотехнологии и микросистемная техника".

Метания понятны. Кем работать и чему учить неясно. По хорошему это просто физика или электроника с соответствующим профилем. Но слово то привлекательное :)

Вот и суют, жалко терять.

 

Аватар пользователя Александр Мичуринский

Хотя исследования конечно ведутся.

Да, Вы правы. Навскидку

Перечень проектов, поддержанных по итогам конкурса 2020 года на получение грантов Российского научного фонда по
мероприятию «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской
программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в
том числе молодыми учеными

9. Влияние взаимодействия с окружением наинформационные свойства квантовых каналов передачи данных

10. Интегрируемые свойства в квантовых системах и их приложения в комбинаторике и теории представлений

39. Источники сверхбольшой квантовой запутанности для квантовых технологий на  основе взаимодействия фотонов с веществом

...

В этом и есть отношении научной общественности к этим исследованиям, а в каком диссовете по какой специальности защищаться - вопрос совсем другой. Сами-то защитились? Помните как подбирались  руководитель-тема-совет-ведущая организация-оппоненты-рецензенты?

 

Аватар пользователя Dragen
Dragen(8 лет 11 месяцев)

правы. Навскидку

Обратите внимание, что это теоретические работы, в основном по математике.

По физике это работы с квантовыми системами, содержание которых все еще далеко от выхода в технологии.

 

Аватар пользователя Александр Мичуринский

Диссертация - это всего лишь квалификационная работа. Причём, как говорится, кандидатом становятся после защиты. А доктором - должен стать до.

Кандидатский диплом  это всего лишь кадровый документ, дающий право, например, вместо должности научного сотрудника претендовать на должность старшего научного сотрудника и т. п.

А доктор - это свидетельство того, что ты смог провести определенный объем исследований (открыть новую тему или закрыть ранее известную) и смог организовать процесс собственной защиты.  То есть в состоянии быть организатором науки.

Причём тут выход в технологии?

Аватар пользователя Скиталец
Скиталец(9 лет 2 недели)

 Причём, как говорится, кандидатом становятся после защиты.

Учёным можешь ты не быть, но кандидатом быть обязан! 

Аватар пользователя Александр Мичуринский

кандидатом быть обязан

Другое значение слова "кандидат" (в члены) уже как-то подзабылось.

Аватар пользователя Скиталец
Скиталец(9 лет 2 недели)

Мы о науке или о КПСС? Можно вспомнить и такое определение Владимира Семёновича - "кандидаты в доктора".

Аватар пользователя Александр Мичуринский

Можно ещё детский анекдот вспомнить. Весна, собаки на улице кое-чем занимаются.

- Папа! А что собачки там делают?

- Наукой занимаются. Вот тот, кто залез - действительный член. Рядом - кандидат стоит. А вокруг - соискатель бегает.

Аватар пользователя Максик
Максик(5 лет 4 месяца)

А та, на которую залезли, надо полагать, наука и есть?

Аватар пользователя Александр Мичуринский

Да, прошу прощения, скомкал  анекдот. В фразе "Наукой занимаются" Наука - была кличка собаки.  Применяет лучшее средство защиты от изнасилования: расслабилась и получает удовольствие.

Аватар пользователя qwweer
qwweer(9 лет 3 месяца)

На физтехе с 1964 года есть факультет квантовой электроники. Рискну предположить, что из тысяч студентов кто-то да пошёл дальше в науку и как-то защищался. Видимо есть более релевантные направления. Тем более, что «квантовая обработка информации» != «делать квантовые компьютеры», это ваши домыслы.

Аватар пользователя Dragen
Dragen(8 лет 11 месяцев)

факультет квантовой электроники

В основе элементной базы электроники лежит квантовая физика. 

Слово квантовая даже лишнее. Но давно так назвали, можно было просто электроники. ФИЗТЕХ активно занимается КК, есть какой-то прогресс. 

Тем более, что «квантовая обработка информации» = «делать квантовые компьютеры», это ваши домыслы.

 Это не домыслы и не мои, это паспорт специальности 05.13.20.

Аватар пользователя Alex Arx
Alex Arx(8 лет 10 месяцев)

 

Да уж, сел Драген в лужу! Не знаю, и чего он так ополчился против квантовых компьютеров?

Может, он квантовую механику не понимает? И Теорию относительности тоже? Ну и, заодно, прибавим сюда и Теорию струн.

Распределённые вычисления сегодня выполняются, в том числе, и на запутанных фотонах. Которые объединяются в квантовые регистры. Каждый отдельный запутанный фотон выступает в качестве кубита. И сотни тысяч таких фотонов по всему миру объединяются в квантовые регистры. Впрочем, я уже об этом сказал.

Связь с подводными лодками, с беспилотными подводными аппаратами типа Посейдон и с крылатыми ракетами неограниченной дальности типа Буревестник и Альбатрос также осуществляется с использованием квантовых компьютеров.

Да что там говорить, даже слежка за президентом США и то осуществляется с помощью микрофонов и видеокамер на запутанных фотонах!)

Аватар пользователя Александр Мичуринский

Тсс! О торсионных полях и телепатических способах передачи информации от суперагентов не проговоритесь. smile40.gif

Аватар пользователя Alex Arx
Alex Arx(8 лет 10 месяцев)

 

Ну, хоть бы он нас с вами, что ли, расспросил о том, что ему непонятно? Всё-таки, мы с вами, коллега, не последние люди в деле разработки и создания КК. Хотя...

Хотя, справедливости ради, стоит заметить, грамотные вопросы может задать только специалист. Дилетант жи не сможет их дажи сформулировать!)

Аватар пользователя Dragen
Dragen(8 лет 11 месяцев)

не последние люди в деле разработки и создания КК

Расскажите, где купить, почем, какие задачи на КК решены?

Аватар пользователя Alex Arx
Alex Arx(8 лет 10 месяцев)

 Немного погодя расскажу. Сейчас занят.)

Аватар пользователя Watcher
Watcher(6 лет 1 месяц)

И вопрос периферии квантовых компьютеров не раскрыт. Где квантовые мониторы, квантовые клавиатуры, квантовые принтеры, и, не побоюсь этого слова, квантовые мыши??? Впрочем, с последними немного проще. Есть информация, что их съел/полусъел/не съел кот Шредингера. 

Комментарий администрации:  
*** Уличен в дешевой политоте - https://aftershock.news/?q=comment/13285502#comment-13285502 ***
Аватар пользователя Александр Мичуринский

smile9.gif

Аватар пользователя Скиталец
Скиталец(9 лет 2 недели)

Сейчас занят.

 

Аватар пользователя Viriok
Viriok(3 года 8 месяцев)

smile13.gif

Комментарий администрации:  
*** отключен (Если в России что-то делают, значит пилят (с)) ***
Аватар пользователя Dragen
Dragen(8 лет 11 месяцев)

так ополчился против квантовых компьютеров?

Никоим образом. Я скорблю и плачу, что не могу в лабораторию купить КК.

20 лет назад казалось скоро - вот-вот и в магазин.

10 лет назад первокурсникам говорил, что диплом будете считать на КК :))

Сейчас, понимаю, это в другой жизни.

Аватар пользователя Александр Мичуринский

Я скорблю и плачу, что не могу в лабораторию купить КК.

Какие проблемы заказать на алиаэкспрессе?

Стартап Shenzhen SpinQ Technology из Шэньчжэня (Китай) разработал полноценный квантовый компьютер размером и весом с небольшой системный блок. Он умещается на столе и, по данным Discover Magazine, стоит всего $5000 (около 379 тыс. руб. по курсу ЦБ на 2 февраля 2021 г.).

Дешевизна детища SpinQ объясняется его невысокой вычислительной мощностью – он оперирует всего двумя кубитами,

https://hi-news.ru/technology/v-prodazhu-postupil-novyj-kvantovyj-kompyu...

Нужно более серьёзное?  Обосновывайте и выбивайте бюджет. Например ещё с 2017 года в продаже такая штука

Канадская компания D-Wave считается одним из первопроходцев в области производства коммерчески доступных квантовых компьютеров. Выпуск первых моделей состоялся ещё в 2007 году. Тогда это был 16-кубитный и 28-кубитный компьютер Orion. В мае 2011 года в продажу поступила модель D-Wave One с 128-битным чипом, а затем и D-Wave Two с 512-кубитным чипом. На этом D-Wave решила на останавливаться. В продажу поступает компьютер D-Wave 2000Q с процессором на 2000 кубит по цене 15 000 000 долларов.

s.aolcdn.com_-750x446.png

 

Аватар пользователя Dragen
Dragen(8 лет 11 месяцев)

Это все исследовательские приборы. На них считать нельзя. 

Аватар пользователя Скиталец
Скиталец(9 лет 2 недели)

Опять зачётную траву подогнали...

Аватар пользователя J1EXA
J1EXA(7 лет 11 месяцев)

А по моему ВАК-это какая-то херня.

Что за наименование диссертации? а

Аватар пользователя Dragen
Dragen(8 лет 11 месяцев)

Это у них база данных такая. За те года нет названий.

Аватар пользователя Александр Мичуринский

ВАК-это какая-то херня.

ВАК или сайт ВАКа? smile6.gif

Что за наименование диссертации? а

 Проблема 2000 года. smile1.gif

Рабочая гипотеза (проверенная на нескольких диссерах): буковка а означает, что файл автореферата is absent - отсутствует.

Если Вас на самом деле заинтересовала тема диссертации, то её можно найти и на другом сайте. Вот например, что по поводу первой на Вашем скрине на сайте диссеркота

КОМПЛЕКСНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ФИТОТЕРАПИИ И МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД ДЛЯ КОРРЕКЦИИ МЕТАБОЛИЧЕСКОГО СИНДРОМА НА ЭТАПЕ САНАТОРНО-КУРОРТНОГО ЛЕЧЕНИЯ тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 14.03.11, доктор медицинских наук Михайленко, Лариса Витальевна

Автореферат этого диссера там тоже есть.

Аватар пользователя Сhера
Сhера(6 лет 7 месяцев)

Так и не понял квантовому кому быть, или все в мечтах

Аватар пользователя Александр Мичуринский

Вам на 2 кубита завернуть или на 2000?

Аватар пользователя Сhера
Сhера(6 лет 7 месяцев)

Так они есть или нет

Аватар пользователя Watcher
Watcher(6 лет 1 месяц)

Неправильный вопрос в квантовом мире. Они есть с вероятностью от 0 до 1. 

Комментарий администрации:  
*** Уличен в дешевой политоте - https://aftershock.news/?q=comment/13285502#comment-13285502 ***
Аватар пользователя Сhера
Сhера(6 лет 7 месяцев)

Короче, разговор о том, что пока ничего нет

Аватар пользователя Watcher
Watcher(6 лет 1 месяц)

Пусть меня поправят специалисты - это не компьютеры в теперешнем понимании, а специфические устройства для выполнения узкого круга специфических задач математики, которые, они-таки могут делать сверхбыстро. Как универсальный домашний или рабочий компьютер, который может все - от обработки изображений и видео до термо- и электродинамических расчетов в универсальных программных комплексах как теперешние обычные компы, но многократно быстрее, кмк, он не существует. 

Комментарий администрации:  
*** Уличен в дешевой политоте - https://aftershock.news/?q=comment/13285502#comment-13285502 ***
Аватар пользователя Александр Мичуринский

Для меня, повторюсь, отношение 

квантовый компютер/обычный компютер

примерно такое же как отношение

термоядерный реактор/обычная электростанция.

Аватар пользователя Скиталец
Скиталец(9 лет 2 недели)

Ага. Поскольку термоядерного реактора нет, то, исходя из Вашей аналогии, и квантового компьютера нет. О чём трали-вали?

Аватар пользователя Александр Мичуринский

О чём трали-вали?

Вспомнился анекдот от армянского радио.

- Может ли мужчина родить?

- Науке такие случаи неизвестны, но опыты продолжаются.

Аватар пользователя Alex Arx
Alex Arx(8 лет 10 месяцев)

 

Квантовые регистры появятся и у персональных компьютеров. Как будут происходить вычисления?

Если классический регистр выводит результаты вычислений последовательно, друг за другом, то квантовый "показывает" сразу все, одновременно. Да, при таком способе вывода результатов кубиты остаются в когерентном состоянии и нет необходимости его разрушать.

Для большей наглядности рассмотрим первое поколение квантовых регистров (сокращённо КР). В них кубиты взаимодействовали посредством волн Де Бройля. Как известно, частицу можно рассматривать как волновой пакет волн вероятности. Вероятности обнаружить центр массы частицы.

Эти волны можно изобразить в виде концентрических окружностей. Расстояние между ними будет равно длине волны, а сами окружности являются горбами этой волны. Вероятность обнаружить частицу между окружностями приближается к 0.

А наибольшая вероятность будет в центре и на горбах. Окружности от разных кубитов начинают пересекаться друг с другом, образуя причудливый узор. Да, это она - квантовая интерференция!

Можно научиться читать эти картины. Каждой комбинации чисел будет соответствовать своя картинка. Фактически, перед нами нарисована последовательность вывода результатов вычисления.

То есть, расстояние между узорами на картине соответствует временным интервалам между выводом результатов у классического регистра. То есть, временная ось повернулась на 90 градусов и стала метрической.

Вот так вот время переходит в расстояние. И события, разделённые временными интервалами, становятся одновременными, но разделёнными расстоянием. В этом суть работы квантового регистра.

Если использовать в качестве кубитов запутанные фотоны, то их можно разнести хоть на противоположные края Вселенной. И ни о каком взаимодействии волн Де Бройля уже не может быть и речи? Я бы не стал торопиться со столь категоричным утверждением.

Запутанные фотоны взаимодействуют друг с другом. И это взаимодействие похоже на квантовую интерференцию. Да, на расстоянии.)

Аватар пользователя Watcher
Watcher(6 лет 1 месяц)

Все это замечательно. Меня интересуют чисто практические аспекты - как и в каких единицах осуществлять ввод - вывод состояний? Если они квантовые, и энергия состояний сопоставима с энергией воздействия, чтобы узнать, какое состояние? Как не утонуть в обычных тепловых шумах и разглядет там сигнал "в один электрон"? 

Комментарий администрации:  
*** Уличен в дешевой политоте - https://aftershock.news/?q=comment/13285502#comment-13285502 ***
Аватар пользователя Alex Arx
Alex Arx(8 лет 10 месяцев)

 

Вот вам практика. Кубит находится в суперпозиции состояний 1 и 0. Это можно изобразить двумя концентрическими окружностями. Да, с общим центром. И в качестве этого центра выступит частица. Ну или, если быть совсем уж точным, её центр массы.

Заставим эти окружности вращаться. Одну по часовой стрелке, а другую - против. А сколько всего таких окружностей можно нарисовать вокруг кубита?

Столько же, сколько силовых линий магнитного поля вы насчитаете у подковообразного магнита. То есть, оч. много. Да, предельное минимально возможное расстояние между окружностями будет порядка планковской длины.

Если мы нарисуем 100 окружностей, значит, точность определения вероятности того или иного результата будет 1/100. Просто ведь. Как мы воздействуем на кубиты?

Лазерным лучом. Или вы хотите сказать, что шумы в этом случае будут превышать полезный сигнал? Ну, что ж, в ваших словах есть резон...

В первых серийных образцах, установленных на подводных лодках, радист помещал фотонную ловушку с запутанным фотоном между полюсами подковообразного магнита. После чего начинал его поворачивать. 

У фотона тут же начинала проявляться ось поляризации, и он разворачивался параллельно силовым линиям магнитного поля магнита. Это устройство устанавливалось на лист ватмана в центр нарисованного круга. По окружности которого были нарисованы буквы алфавита.

И в зависимости от того, какую букву нужно было передать, радист поворачивал подкову. Кроме ватмана с русскими буквами, в радиорубке имелся ватман и с английскими. Ну, на всякий случай...)

Страницы