Hêza komputera kuantûmê bi qubitan tê pîvandin, yekeya bingehîn a pîvanê di komputerek kuantum de ye. .
Her gava ku ez hevokek bi vî rengî dixwînim, rûyê min ê palmiye. Ev yek negihîşt tu xêrê; dîtina min dest pê kir; Ez ê di demek nêz de berê xwe bidim Meklon.
Ez difikirim ku ew dem e ku meriv pîvanên bingehîn ên komputerek quantum hinekî pergal bike. Çend ji wan hene:
- Hejmara qubitan
- Dema girtina hevrêziyê (dema dekoherence)
- Rêjeya çewtiyê
- mîmariya Processor
- Biha, hebûna, şert û mercên parastinê, dema amortîzasyonê, amûrên bernamekirinê, hwd.
Hejmara qubitan
Li vir her tişt eşkere ye, çiqas bêtir çêtir e. Di rastiyê de, divê hûn qubitan bidin, û bi îdeal hûn hewce ne ku tam bi qasî qubitan bikirin ku ji bo temamkirina peywirê hewce ne. Ji bo pêşdebirek makîneyên otomatê yên bêkêmasî, ji her makîneyê yek qubit bes e (ji bo afirandina bêserûberiyê). Ji bo "hêza hov" RSA-2048 - herî kêm 2048 qubit.
Algorîtmayên kuantûmê yên herî belavkirî bi navê Grover û Shor têne nav kirin. Grover destûrê dide we ku hûn haşeyan "hack bikin". Ji bo têkbirina Bitcoin, hûn hewceyê komputerên ku bi kêmî ve 256 qubit li ser gemiyê hene (hûn dikarin bi tevliheviya Bitcoin re bilîzin, lê bila em bi vê jimareya dora xwe bisekinin). Shor destûrê dide te ku hûn jimareyan faktor bikin. Ji bo faktorkirina hejmarek dirêjî n jimareyên binaryê, hûn bi kêmanî n qubit hewce ne.
Herî zêde ya niha: 50 qubit (). Û bi rastî, 50 qubit sînor e. Sînorê simulasyona komputera kuantumê. Di teoriyê de, em dikarin her hejmarek qubitan li ser komputerên klasîk simul bikin. Di pratîkê de, lê zêdekirina qubitek li simulasyonek ducarkirina komputerên klasîk hewce dike. Li ser vê yekê gotegotên li ser qubits ku her sal du qat dibin zêde bikin, û ji xwe pirsê bipirsin: meriv çawa algorîtmayan ji bo 25651210242048 qubitan rast dike? Simulator tune; hûn nikarin li ser pêvajoyek kuantûmê xalek şikestinek destnîşan bikin.
Dema girtina hevrêziyê (dema dekoherence)
Hevgirtin û hevgirtin ne heman tişt in. Ez hez dikim hevrêziyê bi nûvekirina bîranîna xebatê re berhev bikim. Bi mîlyaran şaneyên li ser şirîta RAMê hene, her yek bi barek, sifir an yek. Ev xerc xwedan taybetmendiyek pir balkêş e - ew diherike. Di destpêkê de şaneya "yekîneyê" dibe şaneya 0.99, paşê dibe şaneya 0.98 û hwd. Li gorî vê yekê, 0.01, 0.02, 0.03 di sifirê de têne berhev kirin... Divê ev xerc were nûkirin, “ji nû vejenerekirin”. Tiştê ku ji nîvê kêmtir tê vegerandin sifirê, her tiştê din ber bi yekê ve tê avêtin.
Prosesorên quantum nikarin ji nû ve werin nûjen kirin. Li gorî vê yekê, ji bo hemî hesaban yek çerxek heye, heya qubita yekem "derketî". Ji dema berî "dilop"a yekem re dema dekoherence tê gotin. Hevahengî rewşek e dema ku qubit hîn "derneketiye". Hûn dikarin li ravekirinên mezinan hinekî din binêrin.
Dekoherence bi hejmara qubitan ve girêdayî ye: çiqas qubit zêdetir be, ew qas dijwartir e ku meriv hevrêziyê biparêze. Ji hêla din ve, heke hejmareke mezin a qubitên we hebin, hûn dikarin hin ji wan bikar bînin da ku xeletiyên ku bi dekoherenceyê ve girêdayî ne rast bikin. Ji vir diherikeku hejmara qubitan bi serê xwe tiştekî çareser nake. Hûn dikarin hejmara qubitan ducar bikin û% 90 ji wan ji bo rastkirina dekoheransê xerc bikin.
Li vir têgîna qubitek mentiqî derdikeve pêş. Bi gelemperî, heke we pêvajoyek bi 100 qubits hebe, lê 40 ji wan bi armanca rastkirina dekoheransê ne, hûn bi 60 qubitên mantiqî re dimînin. Yên ku hûn li ser algorîtmaya xwe bicîh dikin. Têgîna qubitên mentiqî naha bêtir teorîkî ye; Min bi xwe li ser pêkanînên pratîkî nebihîstiye.
Xeletî û rastkirina wan
Bûyerek din a pêvajoyên quantumê. Ger hûn qubitek berevajî bikin, şansê 2% heye ku operasyon têk biçe. Ger hûn 2 qubitan tevlihev bikin, rêjeya xeletiyê heya 8% e. Hejmarek 256-bit hildin, wê li SHA-256-ê haş bikin, hejmara operasyonan bijmêrin, îhtîmala pêkanîna HEMÛ van operasyonan bê xelet hesab bikin.
Matematîkzan çareseriyek pêşkêş dikin: rastkirina xeletiyê. Algorîtma hene. Ji bo pêkanîna yek tevlîheviya 2 qubitên mentiqî 100.000 qubitên fîzîkî hewce dike. Dê demek dirêj nemîne ku dawî were.
mîmariya Processor
Bi awayekî hişk, komputerên kuantûmê tune. Tenê pêvajoyên quantum hene. Çima hûn hewceyê RAM-ê hewce ne dema ku dema xebatê bi milî çirkeyan ve sînorkirî ye? Ez bi Q# bername dikim, lê ew zimanek asta bilind e. Ji xwe re 15 qubit veqetînin, û tiştê ku hûn dixwazin bi wan re bikin. Wî xwest, qubita yekem bi dehemîn ve girêbide. Xwestin - şeşên pêşîn tevlihev kirin.
Li ser pêvajoyek rastîn azadîyek wusa tune. Min xwest ku qubita yekem bi 15-ê re tevlihev bikim - berhevkar dê 26 operasyonên din çêbike. Ger tu bi şens in. Ger hûn bêbext bin, ew ê sed biafirîne. Rastî ev e ku qubitek tenê dikare bi cîranên xwe re tevlihev bibe. Min her qubit ji 6 cîran zêdetir nedîtiye. Di prensîbê de, berhevkar hene ku bernameyên quantum xweşbîn dikin, lê ew hîn jî pir teorîk in.
Her pêvajoyê rêwerzek cûda heye, û girêdanên di navbera qubitan de cûda ne. Di cîhanek îdeal de, me Rx, Ry, Rz, û berhevokên me yên kêfî hene, û tevliheviya belaş a ku li ser bingeha bi dehan taybetmendiyan, plus Swap: li operatorên di nav de binihêrin . Di rastiyê de, çend cot qubitên me hene, û tevlihevbûna CNOT (q[0], q[1]) yek operasyonê lê dike, û CNOT(q[1], q[0]) 7 digire. Û hevrêzî dihele.. .
Biha, hebûna, şert û mercên parastinê, dema amortîzasyonê, amûrên bernamekirinê ...
Biha nayên reklam kirin, hebûna hemwelatiyê navîn nêzîkê sifirê ye, dema qîmetê di pratîkê de nehatiye hesibandin, amûrên bernamekirinê tenê di destpêka xwe de ne. Belgekirin li ser arxiv.org.
Ji ber vê yekê dema ku hûn komputerek nû ya quantum derdixin hûn ji pisporan çi agahdarî dixwazin?
Ji bilî navnîşa li jor, ez ji vebijarkan hez dikim и :
Ger tenê her gotarek li ser komputerek nû ya kuantum bi du taybetmendiyan dest pê kir - hejmar yekwext qubitên tevlihev, û dema ragirtina qubit.
An hê çêtir - ji dema ku pêdivî ye ku pîvanek hêsan were meşandin, mînakî, dîtina faktorên sereke yên hejmara 91.
Source: www.habr.com