Мы, честно говоря, не совсем понимаем, что такое квантовый компьютер, зачем он нужен и как он будет работать, но мы будем работать и достигнем успеха на этом пути.
Один из генералов от науки, 2021 год
Введение
Недавно весь окружающий меня научный народ возбудился квантовым компьютером, в связи с этим прошел ряд семинаров и обсуждений, тема стала подниматься на совещаниях и мне пришлось заинтересоваться данным вопросом. Источников информации по квантовым компьютерам, как они работают и зачем нужны, практически нет, зато есть море интернет статей для чайников, совершенно не объясняющих данный вопрос. В рассказах знающих людей чувствуется некая недоговоренность, навевающая самые мрачные мысли. Итак, в качестве источника информации я использовал неплохую статью из УФН про квантовые вычисления и различные сплетни, ходящие по институтам. Таким образом, я пишу выводы, которые сделал для себя.
Что такое квантовый компьютер
Я долго искал определение квантового компьютера, самое вменяемое которое нашел следующее: Квантовый компьютер это что-то вроде аналогового оптического компьютера, но в квантовом компьютере в отличие от аналогового интерферирует фаза волны. Как это можно представить более наглядно? Представим себе несколько источников света освещающих систему последовательно расположенных экранов с маленькими отверстиями. Световые волны, проходя через отверстия первого экрана будут интерферировать, образуя некоторое распределение интенсивности света. Где-то будет светлее, где-то темнее. Далее свет пройдет отверстия следующего экрана, опять проинтерферирует и так далее. На выходе мы получаем картину распределения интенсивности света в зависимости от параметров отверстий в экранах. Меняя отверстия и их расположение в экранах можно практически мгновенно получить новое распределение интенсивности света, прошедшего “компьютер”. Чтобы вся эта система работала необходимо выполнение ряда условий – входное излучение должно быть когерентно, должны быть достаточные интенсивности и тд.
В информационном плане данная система эквивалентна некоторому вычислителю, который над заданным входным распределением интенсивности излучения проводит математические операции, приводящие к выходному распределению интенсивности излучения. Собственно, в этом и состоит прелесть подобных систем – можно практически мгновенно решить сложнейшую систему уравнений, заданную расположением и формой отверстий в экранах. Беда в том, что эту систему уравнений надо составить, убедиться, что именно она описывает реальную систему, собрать вычислитель, провести вычисления и убедиться, что результаты соответствуют реальности.
Квантовый компьютер набирается из отдельных элементов, именуемых кубитами. Вообще-то это название логического элемента, но сейчас так стали называть физическую ячейку. В предложенной мной наипростейшей модели кубиту можно поставить в соответствие экран с отверстиями. Соответственно больше кубитов – более сложное уравнение можно решить.
Очень важное условие работы квантового компьютера – когерентность всех кубитов, они должны работать сообща, в “одной фазе”. В простейшей модели этому можно поставить в соответствие чтобы все экраны были рассчитаны на один спектральный диапазон, чтобы среди металлических экранов не попался стеклянный или зеркальный. Для когерентности системы кубитов в течении достаточно длительного времени необходимо множество различных условий, из которых можно выделить сильные связи между кубитами (малые расстояния) и малые возмущения системы (малые температуры). Таким образом квантовый компьютер работает следующим образом: он вводится в состояние когерентности, проводит вычисления и затем утрачивает когерентность. Таким образом для каждого решения компьютер как бы создается заново.
Преимущества квантового компьютера
Квантовый компьютер может решить очень быстро сложную систему уравнений.
Недостатки квантового компьютера
Квантовый компьютер не универсальная машина – он может хорошо решать только определенные задачи.
Размер квантового компьютера ограничен – проблемы с когерентностью.
Длительные вычисления не возможны – теряется когерентность.
Потеря когерентности - это случайный процесс, так что квантовый компьютер может давать неправильный ответ полностью или частично.
Непонятен вопрос со стабильностью ответа, может сложиться ситуация, когда квантовый компьютер будет давать ответы “вокруг” правильного.
Реальный квантовый компьютер
В реальности, как всегда, все намного печальнее радужных надежд.
Не понятно какие задачи можно решить на данном компьютере. Вроде бы существует ряд алгоритмов, которые при наличии определенным образом соединенных кубитов позволят быстро разложить большие числа на простые сомножители. Все подобные разговоры прикрыты толстым слоем математического “дыма”, скрывающего положение дел. Ясно, что много людей и научных групп развлекаются моделированием моделей, но есть ли в этом смысл? В теории струн, как оказалось, смысла не было.
Используемые системы кубитов имеют очень большие проблемы с когерентностью, так что даже понять работает компьютер или он уже частично не когерентен достаточно проблематично.
Не понятно, как измерять состояния кубитов. Эта работа настолько тонкая что при желании можно получить любой наперед заданный ответ.
Скорость работы компьютера ограничена процессами разрушения когерентности и непонятно насколько она реально высока.
Решаемые уравнения будут зависеть от физической реализации кубита – атом, ВТСП, квантовая точка или что другое. Дело в том, что в зависимости от физической реализации кубита их можно по-разному сцепить и они будут когерентны разное время, что требует различных алгоритмов работы.
Что у нас делается
Американцы подняли данную идею на флаг и бегают с ней по всему миру. Ходят разговоры о “квантовом превосходстве” и о том, что данные компьютеры будут править миром. Появилось много броских фраз, которые ничего не объясняют, вроде квантовой запутанности, квантовой телепортации и тд и тп. Пишется много статей, и тема стала модной.
На практике это означает что теперь любые исследования необходимо связывать с квантовыми компьютерами- это вопрос отчетности, публикаций, импакт- фактора и так далее.
У нас самые передовые теоретики откликнулись на данный вызов и активно пишут статьи в иностранные журналы, потрясая невиданными индексами результативности и огромными импакт-факторами статей. За передовыми теоретиками потянулось Сколково и иже с ними.
Наше государство также не осталось в стороне и сформировало гигантский консорциум, в который вошли Роснано, Росатом, Сбербанк, вояки и самые ушлые институты Академии наук. Тема денежная поэтому была большая битва, в которой решилось кто залезет в эту тему, а кто останется на бобах.
Организационно у меня сложилось впечатление что никто не понимает, что такое квантовый компьютер в целом, все ссылаются друг на друга и думают что кто-то все это соберет в кучку. Соответственно, все заняты своими делами и пытается подсунуть свою работу под квантовый компьютер. Перспективы реализации компьютера покрыты мраком. Вообще ситуация напоминает историю монстра под названием ИТЭР. Всегда ведь можно сделать то что получилось, а потом обозвать его квантовым компьютером. С искусственным интеллектом это же удалось.
У нас планируется развивать следующие направления:
- квантовый компьютер на сверхпроводниках. Все привезли с запада, увидели, что в используемой системе есть квантовые осцилляции и застопорились. Что мерять не понятно, кубиты и оборудование нужно новое, западное, а его не дают ибо санкции. Свое делать сложно, долго и непонятно как.
- квантовый компьютер на полупроводниках (квантовые точки). У нас есть куча институтов, занимающихся полупроводниками и даже кое-какие экспериментальные возможности. Только не понятно, как эти кубиты делать и кто это потянет. Отдельно висит фундаментальная проблема –возможны ли кубиты на полупроводниках вообще.
- квантовый компьютер на атомах. Что-то квантовое на атомах кто-то намерял, в конце концов в атомах все переходы имеют квантовую природу. Проблема в том, что непонятно как из атомов собрать компьютер, ведь использовались одиночные атомы, а группой они сидеть как надо не хотят. Опять же не ясно кто из Академии Наук это может потянуть.
- разные маргиналы (жидкий гелий, магнитные скирмионы). Ну они в проект не попали, но пытаются заявить о себе в случае провала проекта или изменения конъюктуры на западе.
Применение квантового компьютера
Тут все глухо. Обсуждать этот вопрос никто не хочет, но в кулуарах циркулируют разные варианты зачем он нужен.
- Разложение больших чисел на простые сомножители. На этом процессе стоит современная криптография. Но мне кажется, что после нахождения способа быстрого разложения на сомножители криптография сможет устоять на чем-либо еще.
- Медицина. Испытание лекарств. Решительно не понятно причем тут квантовый компьютер. Те физико-биологические исследования что я вижу вызывают ужас – тупо измеряются различные физические параметры у пары больной /здоровый, а результатом исследований являются огромные БД косвенных признаков в стиле “у больных раком иногда наблюдается увеличение содержания изобутилового спирта в клетках эпидермиса при нагреве до 400С”.
- Геология. Поиск нефти. Всяческие виды зондирования и так развиты, модели строятся, но окончательный ответ все равно дает бурение. Вообще там основная проблема явно не дефицит вычислительных мощностей.
- Гидрогазодинамика. Там довольно объемные модели, но они упираются не в вычислительные ресурсы, а в сравнение с реальностью, в эксперимент.
- Расчет квантовых систем. У квантовой механики огромные проблемы с расчетами, вплоть до практически полной импотенции в практических приложениях. Но как этому поможет квантовый компьютер? С помощью модельного расчета модели, не соответствующей реальности?
Комментарии
А что мы узнаем?
Какой параметр?
Вот например электрон, его координаты-импульс мы узнать не можем.
Координаты у одного е, и координаты у другого?
А можно ссылочку на эксперименты и как они проводились? На самом деле интересно.
Вот, например, статья https://habr.com/ru/post/225583/
Там есть ссылка и на сами эксперименты в англ. Википедии.
Спасибо)
Может у них кому-нибудь придёт в голову простая мысль, что они ничего не считают ? )))
Если уж некоторые люди успешно демонстрируют что они умеют вообще не думать, или думать о высосанной из пальца херне, или вычислять неправильно типа 2×2=5, то что же говорить об остальных?
Да лан, чувак. Ясно, ты-умный.
Но почему не предположить что эти примитивные существа или там частицы просто всё видят и ничего не вычисляют. У них есть сознание, только меньше. Намного меньше, но в их диапазоне хватает. Мы например не можем охватить диапазон Солнца, оно для нас непостижимо.
Именно!
Гуглили, что квантовые компьютеры невозможны, причём от авторитетных людей? Тупо шарлатаны пилят бюджеты.
Не печальтесь, этого кругом много. Присмотритесь что пиарят. Вон на беспилотных авто распилили больше $100 млрд.
А с ИИ я не согласен. ИИ это новое модное слово обозначающее ЭВМ.
Вполне возможно :) Вот в этом полу-шутливом введении в квантовые вычисления (https://vas3k.ru/blog/quantum_computing/) симулятор квантового компьютера на обычном компе сработал лучше, чем якобы настоящий удаленный квантовый компьютер где-то в мрачных недрах IBM. Да и информация проскакивала месяца 2-3 назад, что китайцы смогли некоторые задачи, считающиеся типично квантовыми, более эффективно гонять на видюшках.
спасибо , очень доходчиво.
можно сказать что сама схема последовательное вычисление? в грубом приближении
Как раз - если получится - то наоборот, параллельное вычисление. Но для этого надо 1) суметь задать нужное начальное состояние кубитов, 2) обеспечить их общее состояние, где все взаимодействуют со всеми и 3) суметь считать результат. То есть создать задачу, запустить машину и понять ответ.
Кстати, автор обложил сверхпроводники, а пока это единственный в настоящее время продающийся КК (от ИБМ). Наши в Бауманке умеют создавать вдвое меньше переходов на чипе, но хвалятся лучшим качеством (чистотой состояния и временем когерентности).
Но КК на сверхпроводниках не "настоящие": там нет взаимодействия всех 50, а есть только с ближайшими соседями, это 4-6 в двумерном слое. А "настоящие", что на атомах в ловушках, пока совсем слабенькие, там единицы кубитов.
ну я имею ввиду , как раньше спецпроцессор делает какую нибудь одну операцию последовательно ( ну естественно внутри могут быть параллельные операции), для другого надо собирать совершенно новую схему ?
"Нормальный", универсальный КК должен быть способен выполнять любые алгоритмы.
Есть "спецпроцессоры" (D-Wave), заточенные на одну конкретную вещь. Они гораздо проще.
Но в целом КК дают выигрыш на некоторых алгоритмах, они полезны только для тех вещей, где создан квантовый алгорим, дающий выигрыш. Не для всех вещей такое есть, не всё можно ускорить. Но некоторые очень важные вещи - можно.
Как пример - решение больших систем линейных диффуров. Или расчёт больших квантовых систем.
"Статья" - мнение человека, который реально ни в зуб ногой. Даже не на уровне студента-второкурсника (старшекурсник-то профильный и нормальную лекцию может прочитать).
Что такое "последовательное вычисление" в контексте?
Идея квантового компа - в операциях над не-чистыми состояниями, суперпозициями. Представьте, что вместо чистых "1" и "0" в бите - кубит, некий единичный вектор на плоскости. По Х - отложен "0" (допустим), а по У - "1". Соответсвенно, каждый кубит - сочетание 0 и 1. Два кубита - тот же вектор, но уже в 5-мерном пространстве. Регистр из 64 кубит - единичный вектор в 128-размерном. И каждая операция над регистром (которая может зависеть от других кубитов и регистров) как-то вращает этот вектор. Пока система когерентна, есть возможность за одну операцию менять все кубиты.
Это даёт интересные возможности.
Например, по классике поиск в несортированном списке нужного значения в среднем занимает половину его длины. Ну, случайно можно и до конца дойти, n шагов сделать, и в начале напороться на нужное, но в среднем - половина. Список длиной в миллион элементов? Полмиллиона шагов и проверок. В среднем.
КК позволяет найти нужное в миллионном списке в среднем за 1000 шагов - квадратный корень из длины. По классике это нереально от слова "абсолютно". Есть вообще NP-полные задачи, которые на КК - решаются за полиномиальное время. Там разница легко может быть уже в квинтиллионы раз: разница между нерешаемой задачей и задачей решаемой за секунду.
ладно , вопрос такой алгоритм этого поиска один , тоесть для другого поиска собирать кубиты нужно заново подругому?
Алгоритм - один, т.н. функция "оракла" (проверка равенства) может быть разной. Можно искать элемент, удовлетворяющий некоторому условию, условие равенства - лишь простейшее из них.
Если имеется в виду, что нужен ли физически другой чип для этого - то нет. Ну, по идее и в идеале. К этому стремятся.
Специализированные чипы, заточеные на конкретный квантовый алгорит тоже есть. Они (точнее, он :), сейчас выпускается такой один - от D-Wave и на конкретно алгоритм Шора) сильно попроще. Потому что в каком-то конкретном алгоритме можно "срезать углы" и не добиваться полной когерентности всего регистра, допустим. Это "нещитово", большинство не считает компутер D-Wave "настоящим" КК. Хотя квантовые вычисления он делает.
спасибо
Если грубее то это аналоговый компьютер, но как утверждается с особыми свойствами. Скорость "вычислений" это скорость распространения света, так что это быстро.
Но я привел модель, всего лишь упрощенную и не совсем правильную модель, в расчете на человека который не занимается данным вопросом.
Нет. Это вовсе не просто "аналоговый компьютер". Это квантовый компьютер.
Ни к какому классическому он не сводится. Даже принципиально, теоретически.
А вот это большой вопрос, что к чему не сводится.
Идеальная модель квантового компьютера или физически построенный компьютер, или что-то что назовут квантовым компьютером. Опять же теория мутна и загадочна.
А на практике у москвичей получился именно аналоговый компьютер, с которым правда непонятно что делать...
Никакого вопроса.
Квантовые операции в общем случае не сводятся к классическим. На КК можно в принципе выполнять классические алгоритмы, классическим компом принципиально нельзя выполнять квантовые.
Ну, это вот как нельзя сделать из детерменированной машины Тьюринга недетерменированную. Вот в принципе никак. Разница принципиальна, в самой своей основе.
1. Можно, но неэффективно
2. Была вроде как новость, что некоторые задачи, считающиеся типично квантовыми, китайцы смогли исполнить на видюшках с большей эффективностью.
1. Это все же будут другие алгоритмы, хоть и решающие ту же задачу.
В общем случае, квантовый компьютер это устройство, которое может выполнить некоторый алгоритм за O(n), в то время как обычный компьютер выполнит его не быстрее чем O(2n). Для DWave n=8, для некоторых экспериментальных устройств n=53
2. Когда у вас n не очень большое (в районе 10) то использование нескольких тысяч шейдерных блоков видеокарт, работающих параллельно, могут дать примерное время вычислений сравнимое с квантовым компьютером. Но вы просто немножко понизили степень n засчет параллелизма, а не избавились от сьепенной сложности.
Нет. Можно эмулировать. Но не выполнить. А это разница очень серьёзная. Например, можно изобразить генератор псевдослучайных чисел на двоичном полиноме, но он не будет случайным, он будет притворяться случайностью. И в в некоторых применениях это принципиально.
Сложность эмуляции квантовых систем растёт экспотенциально с количеством частиц и степеней свободы (собссно, почему белки аб инитио и не считают). С практической точки зрения, если для эмуляции нужен классический комп потребляющий больше, чем вся энергетика Земли, эмуляцию можно считать невозможной. А это совсем маленькая система - какие-то считанные сотни кубит.
...
Нет, просто китайцы суперкомпом на видюшках обогнали американский КК на алгоритме Шора. Бывает. Но добавление к КК 1 (прописью - одного) кубита потребует от условных китайцев нарастить мощность их суперкомпа вдвое. А добавление 10 кубит - уже в 1000 раз. Ещё 30 кубит (может быть, буквально 30 атомов в какой-то реализации КК) - и потребуется ещё в миллиард раз комп мощнее. Очевидно, что КК в какой-то момент выиграет.
Всё так. Однако, слышал, что на практике добавление каждого нового кубита на данный момент влечет за собой кратную потерю точности/надежности.
Есть такое. Некоторые даже утверждают, что у этого есть фундаментальные необходимые причины. Но пока получается увеличивать время когеретности/размер системы и неизвестны практические пределы этого, гирю нужно пилить.
Например, в задачах машинного обучения выигрыш может быть настолько колоссальным, что определит цивилизационную разницу. Когда у кого-то будет искуственный интеллект (в сильном узком смысле термина), а у кого-то - говнопрограммки на классических процессорах, которые могут только бибики водить, да и то с косяками и постоянным дообучением.
Это тоже крайне интересный вопрос, но из другой оперы. Интересный вот почему: ГПСЧ - притворяется и предсказывается наперёд. Гибридный ГСЧ, в котором намешаны псевдослучайность и энтропия от внешних по отношению к системе событий - этой самой энтропии при первоначальном включении не имеет. Аппаратный ГСЧ на тепловом шуме - ломается заливкой жидким азотом (не шучу, были на практике такие атаки). Аппаратный ГСЧ на шуме от электромагнитных волн - экранируется. Таким образом, для любого генератора существует такой нештатный режим работы, который делает случайность неслучайной (ну или сильно снижает энтропию).
О, проблема аппаратной генерации случайных чисел - это да, песня. :)
Когда-то знакомые ваяли генератор случайных чисел на фазовом шуме в диоде Ганна (там преимущества как раз предполагались в стабильности от внешних воздействий и большой производительности - вплоть до сотен мегабит/с). Наслушался о их сексуальных похождениях. :) Но прикольно.
Ну и что из этого? Что придумана математическая муть которую нельзя реализовать на обычном компьютере?
Математика она большая, можно придумать муть которая не сводиться к квантовым компьютерам, а для реализации которой нужны суперквантовые компьютеры.
За массивы заговорили? Так и напишите на сколько быстрее квантовый компьютер аналогового оптического при сортировке массива. В секундах. Можете у студента 5-курсника спросить, в случае чего :)
Из этого следуют далеко идущие практические выводы.
Собссно, КК предложил ещё Фейман в 60-е. А заинтересовались им только в 90-е, потому что некто Шор предложил алгоритм, который раскладывает произведение на простые множители за полиномиальное время. Ещё раз, если не дошло: NP-полная задача решается за полиномиальное время!
Это не разница в скорости в какое-то конкретное количество раз. Это разница между нерешаемой (за разумное время, меньшее времени жизни Вселенной) задачей и задачей, которая решается за вполне вменяемые часы и доллары.
Конкретно алгоритм Шора фактически делает бессмысленными все шифры, в основе которых задача разложения на множители. Это около 99.99999% практически используемых сейчас шифров. Тут Пентагон и подорвался.
...
А потом уже появились всякие другие интересные алгоритмы, о которых o(n) радикально меньше, чем для классического компа.
А ещё - куча практически важных задач по эмуляции больших квантовых систем. А это, например, вся молбиология, и вся бигфарма, в частности. Чисто так, мелочью на сдачу.
...
"Насколько быстрее в секундах" - это бессмысленная постановка задачи. Пятикурсник на такой вопрос назовёт идиотом, и будет прав. Летели два напильника, один зелёный, другой налево, почём, спрашивается, апельсины, если в секундах?
Речь идёт, например, о замене о(nx) на о(xn) и наоборот.
Значит аналоговый оптический компьютер будет искать числа в массиве за время сравнимое с возрастом вселенной? И для поиска чисел в массиве необходим размер, также сравнимый с размером вселенной? А это не так, да.
Занятная ерунда этот квантовый компьютер, у него даже характеристик нет. Вот это и напрягает.
А чего бы математикам не придумать компьютер который решает задачи еще быстрее? Или это математически невозможно?
Мне кажется, Ваша проблема в том, что Вы не хотите понять, а хотите что-то доказать. Что? Что Ваше незнание о КК что-то меняет в сути проблемы? Мол, если Вы не понимаете, то никто не понимает и всё чушь? :) Как маленький мальчик - "сейчас темно сделаю", и хлоп!, - ладошками глаза закрыл.
Значит, классический аналоговый оптический компьютер не может разложить большое число на простые множители за полиномиальное время или рассчитать фолдинг белка из первых принципов за разумное время. Принципиально не может. А КК принципиально - может. Поэтому имеет смысл попробовать реализовать.
...
Это не только математика, это в первую очередь физика. Вселенная дала возможность создавать большие когерентные квантовые системы, состоянием и эволюцией которых можно просто управлять как единым целым в рамках унитарных операций. Причём, очень малая система может производить вычисления, невыолнимые классическим образом. Абстракций можно придумать много, но у этой - есть вполне конкретные физические воплощения.
Дополню. Когда мы с Ричардом Фейнманом обсуждали идею КК, мы обратили внимание на такой параметр квантовых частиц, как их спин. Да, да, да, без объяснения, что такое спин, никуда!
Так вот, частица может вращаться либо по часовой стрелке, либо против. И помимо этого, угол наклона её оси вращения может быть разным. Это, надеюсь, для нашего друга будет достаточно наглядным и понятным?
Сколько всего есть вариантов наклона оси вращения частицы? То есть, какой предельно минимальный угол наклона между двумя соседними состояниями, и есть ли он?
Для большей наглядности ограничимся 3-мерным пространством. И даже в этом случае число вариантов наклона оси вращения будет более, чем достаточно. По крайней мере, для наших целей.
Так вот, частица находится в суперпозиции всех состояний спина. То есть, она одновременно вращается сразу по всем осям вращения и в обоих направлениях. До момента измерения, разумеется.
Ну-с, вот в этом, собсна говоря, и заключается отличие кубита от бита.)
Продолжим, пожалуй. Как это работает?
Поймаем случайную пролетающую мимо нас частицу, и поместим её между полюсами подковообразного магнита. Ось вращения частицы немедленно выйдет из состояния суперпозиции и примет вполне определённое направление - вдоль силовых линий магнитного поля.
Уберём магнит, и частица вернётся в состояние суперпозиции с неопределённым спином. Снова поднесём магнит, и снова её ось вращения выйдет из суперпозиции и наклонится вдоль силовых линий.
И сколько бы раз мы это ни делали, каждый раз будет повторяться одно и то же. С небольшим отличием, - частица будет вращаться либо в одну сторону, либо в противоположную.
Причём, чем больше попыток мы сделаем, тем ближе будут приближаться к 0,5 вероятности вращения частицы в ту или иную стороны. Ну и да, закодируем, например, вращение по часовой стрелке через 1, а против часовой - через 0.
А можно ли заставить частицу принимать состояние 1 в 999 случаях из 1000, и только один раз состояние 0? Можно. Вообще говоря, число возможных состояний частицы ( то есть, число возможных направлений её оси, которые мы можем отличить друг от друга) равно 10 в степени... эмм... ну, где-то около 50-60.
Вы поняли, что сейчас произошло прямо на ваших глазах? Мы только что поменяли местами ось времени и ось координат!
Впрочем, не будем отвлекаться. Итак, повторим ещё раз. В состоянии суперпозиции у частицы нет определённого направления спина. Но в наших силах изменять вероятность появления того или иного направления при выходе частицы из когерентного состояния!
Как взаимодействуют друг с другом кубиты в регистре? В первых опытных образцах - посредством квантовой интерференции их волн вероятности. Да, так называемых волн Де Бройля.
Много ли кубитов можно было собрать в такой регистр? Нет, не много. И кубик Рубика вам в помощь. Там вокруг центрального кубика расположено ещё 26. Увы, в 3-мерном пространстве их больше просто не втиснуть!
И тут нам на помощь пришла квантовая запутанность. Ну, как пришла? Не своими ногами, естественно... Кароч, идея была такая. Создаём 1000 запутанных фотонов и помещаем их в фотонные ловушки...
Ну-с, а дальнейшее уже было делом техники. )
Спасибо.
На современном переднем крае науки все так:
Вроде все круто и запутанно, но.. непонятно нахрена оно нужно.
А тут (на переднем крае науки) всегда так )) Вменяемые люди понимают что шанс того что сделают, то, что обещают, очень, очень, очень невелик.
НО (!!) если это сделает кто-то другой и вас нет людей которые могут в этом разобраться, то будет очень больно.
Да и крошки от того что получилось бывают вкусные )), например настоящей ВТСП не получилось, но кое-что пошло в реальную жизнь.
Квантовый компьютер это больше конкретное разводилово. Сколько десятилетий занимаются это "прорывной технологией"? А по итогу еще ни разу не былр случая что бы кватновое шарлотанство решило задачу не доступную обычному компьютеру. Точнее он может решить задачу под которую спроектирован но стоит начать менять условия и понадобится новый компьютер. Тупое разводилово.
Как раз в этом году на КК решили задачи (да, разложение на простые числа, алгоритм Шора) быстрее, чем на быстрейшем суперкомпе. В апреле, китайцы.
Разводилово, да не совсем. Инструмент узкой применимости, к тому же вероятностный (результаты одного и того же вычисления отличаются от прогона к прогону), зашумленный, и с огромными проблемами наращивания количества кубитов без потери точности.
Похоже именно так. Стоит ли овчинка выделки??
Тут у обычных суперкомпьютеров незагруженность задачами, ибо вычислительные мощности нынче мало что решают.
Сможете на халяву третичную структуру белка по его коду посчитать - маякните. Большой бизнес замутим, по... 10к$/белок, будем демпинговать. С меня заказы, с Вас - вычислительные мощности, которые ничего не решают. Деньги пополам.
Ещё можно оптимальные лекарства по мишеням считать. С меня - задачи и заказы, с Вас - "простаивающие мощности, которые ничего не решают".
Озолотимся.
...
Реально, конечно, потребности безумные, огромные. Беда только в том, что многие вещи на современных компах считать настолько дорого, что получается только на добровольцах за их счёт всякие лекарства от рака обсчитывать. Даже фармоконторы с их дикими бюджетами вынуждены считать очень осторожно и выборочно. Да и точность - не очень, потому что при нормальном обсчёте счета за энергию вообще в космос уйдут и не вернутся.
Не пишите ерунду, без конца бегают люди с суперкомпьютеров, не знают как и чем их загрузить. Конкретный пример - Лобачевский. С тех пор как майнеров выгнали не знают как свое существование оправдать.
"Лекарства от рака" - шиза полнейшая. Радиус атома никто не в состоянии посчитать. Давно все уже экспериментаторы знают великую тайну квантовой механики - любые твои результаты (и правильные и ошибочные) можно описать с помощью моделирования. Вот только предсказать эффект эти модели не в состоянии и необходимые для тебя параметры посчитать не в состоянии. Потому что в физике атома, что в ВТСП сначала эксперимент, а потом "объяснение", оказывается подбором констант можно этот результат описать. Поэтому все теоретические писульки сразу отправляются в печку.
Никто и никогда не считает до измеряемых величин, ведь так и пролететь недолго. Потому и меряют на кубитах осцилляции Раби и тупо никто не знает что дальше делать. А когда накал грантовых страстей возрастает начинают публиковать измерительные шумы. И теоретики в них находят все что надо! Шумы тоже описываются моделями...
Ну вот, я и предлагаю. Вы - договариваетесь о бесплатных вычислениях на сторону, я - о заказах. Деньги поделим, компутеры загрузим, человечество порадуем.
...
Да понятно, что все кругом дебилы и идиоты, занимаются попилом и звездежом потому что Вы не понимаете, что они делают. :) Вам даже учебники читать влом, но Вам это и незачем, "мнение своё имеете", "и так всё ясно".
Я Вам по секрету скажу, что аналитических решений задачи многих тел в гравитации тоже нет. Обманывали нас даже с Ньютоном, что уж там про Эйнштейна говорить...
...
Но я уверен, что мнение в вопросе может иметь только тот, кто в нём разбирается. Вы в вопросе - ну вот совсем ни в зуб ногой, даже не на уровне Википедии, не говоря уж про учебник. Зачем Вам тогда всё это?
Я вам даю конкретную ссылку - суперкомпьютер Лобачевский. Там ищут задачи чтобы занять машинное время. Так что вперед, можно смело проводить расчеты.
Вопрошал Фарадея, перед его смертью один из случайных знакомых:
- Вы, батенька, воля ваша, какую-то непонятную и ненужную штуку продвигаете, а на практике то - какой толк от вашего елестричества ?
Тоже неплохо) ( что лишний раз доказывает, что люди не меняются, и подобные вопросы были всегда :) )
Страницы