Предыдущая публикация
Видео
Похожие видео
Рекомендации для вас
2:39:19
Нам кажется, что на видео есть . Посмотреть
Уберите лишние метки и подтвердите оставшиеся, если они определены верно
Убраны из меток0
Существует несколько платформ с 16 кубитами, но большую вычислительную мощность показывает процессор на ионах.
11 просмотров
31 янвНа видео отмечены:
А степенная зависимость растет, как вы знаете, гораздо медленнее экспоненциальной. Масштабирование означает в данном случае то, что хотя алгоритм был продемонстрирован на простом устройстве, в принципе его можно «безболезненно» усложнить добавлением новых кубитов. Объясню, почему это важно. Любимая задача, которую до сих пор решали экспериментаторы заключалась в том, чтобы разложить на множители совсем небольшое число, например число 15. Именно оно было очень популярно во многих экспериментах с квантовыми системами. Раскладывалось оно, понятное дело, на 5×3=15. Были эксперименты и с числом 21. Однако, чтобы двигаться дальше, необходимо сделать масштабирование системы, т.е. сделать устройство, в котором можно будет разумными усилиями делать разложение больших чисел, а для этого необходимо использовать много кубитов. Сложность в том, что все они должны работать вместе, а заставить их это делать непросто. Это с одной стороны. С другой стороны, должны быть очень эффективные устройства контроля и управления, которые будут работать независимо от сложности системы. Все это вызывает массу физических и инженерных проблем, которые надо решать. Современный алгоритм шифрования RSA основан на том, что разложить большое число на простые множители, если сами эти числа не известны, очень трудно. Делать это приходится методом перебора. Но если будет создан масштабированный алгоритм Шора, который позволит эту задачу решать, т.е. разлагать очень большое число на простые множители, то такой метод шифрования можно будет взламывать очень быстро. А речь идет о, фактически, самом главном криптографическом протоколе из тех, что существуют в наше время. Впрочем, криптографы считают, что альтернатив у RSA уже сейчас довольно много. Так что если будет взломан обычный RSA код, то его просто заменит другой протокол шифрования. Он, вероятно, будет более громоздким и потребует больших инвестиций для перевода оборудования на новый стандарт. Но конец эры RSA не будет означать, что информация вдруг станет некодируемой и криптография полностью потеряет весь свой смысл. Наиболее популярны три алгоритма: алгоритм Шора, алгоритм Дойча и алгоритм Гровера. Все это алгоритмы решения задачи перебора и все они продемонстрированы на малом количестве кубитов. Алгоритм Дойча (Дойча — Йожи) основан на переборе, но позволяет делать его быстрее обычного. Представьте, что на столе лежит монета и необходимо узнать фальшивая ли она или нет. Для этого нужно дважды посмотреть на монету и определить: «орел» и «решка» – настоящая, два «орла», две «решки» — фальшивая. Так вот, если использовать квантовый алгоритм Дойча, то это определение можно сделать одним взглядом – измерением. Но пока все, что в этом направлении делалось, делалось на таком маленьком количестве кубитов, что говорить о какой-то эффективности и ценности еще рано. Что же касается алгоритма Гровера, то это реализация поиска по базе данных. Все три алгоритма ~вещи связанные, просто имеют разные названия по именам людей, впервые их предложившим. Пока речь шла об универсальном квантовом компьютере, который работает при помощи квантовых логических операций. Но есть и совершенно другое, параллельно развивающееся направление так называемых квантовых симуляторов — это устройства, которые почти «в живую» моделируют квантовые системы. Суть в том, что квантовые симуляторы сами по себе являются квантовыми объектами. Поэтому если необходимо промоделировать какую-либо задачу, связанную с физикой или квантовой химией, но трудно реализуемую на обычном компьютере, то можно просто составить из кубитов модель нужной молекулы и ее поведение просчитать. И уже показано, что такой подход работает. Например, таким образом были получены расчеты спектра энергии молекулы водорода и нескольких других простых соединений. Мы просто соединяем кубиты вместе и за счет их взаимодействия, не вдаваясь в детали вычислений, получаем результат. Задачи, которые до сих пор решались в этой области, пока и не имели практической ценности, но помогли проверить, действительно ли квантовый компьютер будет работать здесь более эффективно. И сейчас появляются более практические задачи, связанные, к примеру, с построением новых материалов или моделированием фотосинтеза. Microsoft например, сейчас инвестирует немалые деньги в создание искусственного фотосинтеза с использованием квантовых симуляторов.
Свернуть
