Përgjegjësia e kompjuterëve kuantikë matet në kubite, njësia bazë e matjes në një kompjuter kuantik. .
Bëj facepalm pas çdo leximi të këtij fraze. Kjo nuk shkon për mirë, po fillon të më bie shikimi; së shpejti do të duhet të drejtohem te Meklon.
Mendoj se është koha për të sistematizuar disa nga parametrat kryesorë të kompjuterëve kuantikë. Ka disa:
- Numri i kubiteve
- Koha e ruajtjes së koherencës (koha e dekohencës)
- Niveli i gabimeve
- Arkitektura e procesorëve
- Ămimi, disponueshmĂ«ria, kushtet e mbajtjes, koha e amortizimit, mjetet e programimit, etj.
Numri i kubiteve
KĂ«tu gjithçka Ă«shtĂ« e qartĂ«, sa mĂ« shumĂ«, aq mĂ« mirĂ«. NĂ« realitet, pĂ«r kubitet duhet paguar, dhe idealisht duhet tĂ« blini saktĂ«sisht aq kubite sa janĂ« tĂ« nevojshme pĂ«r tĂ« kryer detyrĂ«n. PĂ«r zhvilluesit e automatĂ«ve ekskluzivĂ« mjafton njĂ« kubit pĂ«r automatik (pĂ«r gjenerimin e rastĂ«sishĂ«m). PĂ«r "bruteforce" RSA-2048 â tĂ« paktĂ«n 2048 kubite.
Algoritmet më të njohura kuantike kanë emrat e Groverit dhe Shor. Grover lejon "hacking" të hash. Për të rrëzuar Bitcoin janë të nevojshme kompjuterë me të paktën 256 kubite në bord (mund të luash me vështirësinë e Bitcoin, por le të ndalojmë te ky numër i përballshëm). Shor lejon faktorizimin e numrave. Për të faktorizuar një numër me gjatësi n bitësh, duhen të paktën n kubite.
Maksimumi aktual: 50 kubite (). Dhe në të vërtetë, 50 kubite janë kufiri. Kufiri i simulimit të kompjuterëve kuantikë. Në teori, mund të simulosh çdo numër kubitesh në kompjuterë klasikë. Në praktikë, shtimi i një kubiti në simulim kërkon dyfishimin e kompjuterëve klasikë. Shto këtu thashethemet për dyfishimin e kubiteve çdo vit, dhe bëj pyetje: si të debugosh algoritmet për 25651210242048 kubite? Nuk ka simulator, në procesorin kuantik nuk mund të vendosësh break-point.
Koha e ruajtjes së koherencës (koha e dekohencës)
Koherenca dhe koherencĂ« â nuk janĂ« e njĂ«jta gjĂ«. UnĂ« preferoj ta krahasoj koherencĂ«n me rigjenerimin e kujtesĂ«s RAM. NĂ« njĂ« modull RAM janĂ« miliarda vende, tĂ« cilat kanĂ« njĂ« ngarkesĂ«, 0 ose 1. Kjo ngarkesĂ« ka njĂ« pronĂ« shumĂ« interesante â ajo rrjedh. Fillimisht, njĂ« vend "1" bĂ«het vend 0.99, pastaj 0.98, dhe kĂ«shtu me radhĂ«. Sipas kĂ«saj, nĂ« zero grumbullohet 0.01, 0.02, 0.03... Duhet ta rinovosh kĂ«tĂ« ngarkesĂ«, "tĂ« rigjenerosh". Ădo gjĂ« qĂ« Ă«shtĂ« mĂ« pak se gjysma, zbret nĂ« zero, gjithçka tjetĂ«r arrin nĂ« njĂ«.
Kompjuterët kuantikë nuk mund të rigjenerohen. Në përfundim, për të gjitha llogaritjet ka një cikël, deri në kubitin e parë "të rrjedhshëm". Koha deri në "rrjedhjen" e parë quhet koha e dekohencës. Koherenca është një gjendje kur kubitet nuk kanë "rrjedhur" akoma. mund të shihni shpjegime pak më të rritura.
Dekohenca është e lidhur me numrin e kubiteve: sa më shumë kubite, aq më e vështirë është të mbash koherencën. Në anën tjetër, me një numër të madh kubitesh, mund të përdorësh një pjesë të tyre për të korrigjuar gabimet që lidhen me dekohencën. Nga kjo ndërtohet, që numri i kubiteve vetë nuk zgjidh asgjë. Mund të dyfishosh numrin e kubiteve, dhe të shpenzosh 90% nga ato për të rregulluar dekohencën.
Rreth kĂ«tu lind koncepti i kubit logjik. NĂ« mĂ«nyrĂ« tĂ« thjeshtĂ«, nĂ«se ke njĂ« procesor me 100 kubite, por 40 nga ata janĂ« tĂ« orientuar ndaj rregullimit tĂ« dekohencĂ«s â ke 60 kubite logjikĂ« nĂ« dispozicion. Ata, mbi tĂ« cilĂ«t ekzekuton algoritmin tĂ«nd. Koncepti i kubiteve logjikĂ« tani Ă«shtĂ« mĂ« shumĂ« teorik, pĂ«r realizimet praktike unĂ« personalisht nuk kam dĂ«gjuar.
Gabimet dhe korrigjimi i tyre
Një tjetër të keqe e kompjuterëve kuantikë. Nëse inversoni një kubit, me një probabilitet prej 2% operacioni përfundon me një gabim. Nëse lidhni 2 kubite, probabiliteti i gabimit arrin në 8%. Merrni një numër me 256 bita, hash-on atë në SHA-256, llogaritni numrin e operacioneve, llogaritni probabilitetin për të kryer Tà GJITHA këto operacione pa gabim.
Matematikanët ofrojnë zgjidhje: korrigjimi i gabimeve. Algoritmet ekzistojnë. Realizimi i një lidhjeje të 2 kubiteve logjikë kërkon 100.000 kubite fizikë. Kjo është një problem i madh për Bitcoin dhe nuk do të ndodhë shpejt.
Arkitektura e procesorëve
NĂ« mĂ«nyrĂ« strikte, nuk ka kompjuterĂ« kuantikĂ«. Ka vetĂ«m procesorĂ« kuantikĂ«. PĂ«rse nevojitet RAM, kur koha pĂ«r punĂ« kufizohet nĂ« milisekonda? UnĂ« programoj nĂ« Q#, por ky Ă«shtĂ« njĂ« gjuhĂ« e nivelit tĂ« lartĂ«. Kam ndarĂ« 15 kubite pĂ«r vete, dhe bĂ«j çfarĂ« tĂ« dua me to. NĂ«se dĂ«shiroj, e lidh kubitin e parĂ« me atĂ« tĂ« dhjetĂ«. NĂ«se dĂ«shiroj â e lidh kubitin e parĂ« me gjashtĂ« tĂ« parĂ«.
Me njĂ« procesor real, njĂ« liri tĂ« tillĂ« nuk ka. PashĂ« tĂ« ngatĂ«rrohej kubiti i parĂ« me 15 â kompilatori do tĂ« gjeneronte 26 operacione shtesĂ«. NĂ«se ke fat. NĂ«se nuk ke fat â do tĂ« gjenerojĂ« njĂ«qind. Problemi Ă«shtĂ« se kubiti mund tĂ« ngatĂ«rrohet vetĂ«m me fqinjĂ«t. MĂ« shumĂ« se 6 fqinjĂ« nĂ« njĂ« kubit, nuk kam parĂ«. NĂ« parim, ekzistojnĂ« kompilatorĂ« programesh kuantike optimizues, por ata janĂ« ende mĂ« tepĂ«r teorikĂ«.
Ădo procesor ka setin e tij tĂ« instruksioneve dhe lidhjet midis kubitĂ«ve ndryshojnĂ«. NĂ« botĂ«n ideale, ne kemi Rx, Ry, Rz tĂ« rastĂ«sishme dhe kombinime tĂ« tyre, plus ngatĂ«rrojnĂ« tĂ« lira me dhjetĂ« karakteristika, plus Swap: shikoni operatorĂ«t nĂ« . NĂ« realitet, ne kemi disa çifte kubitĂ«sh, dhe ngatĂ«rrimi CNOT (q[0], q[1]) kushton njĂ« operacion, ndĂ«rsa CNOT(q[1], q[0]) â tashmĂ« 7. Dhe koherenca po shuhet...
Ămimi, disponueshmĂ«ria, kushtet e mbajtjes, koha e amortizimit, mjetet e programimit...
Ămimet nuk janĂ« tĂ« njohura, disponueshmĂ«ria pĂ«r qytetarĂ«t e zakonshĂ«m Ă«shtĂ« afĂ«r zero, koha e amortizimit nĂ« praktikĂ« nuk Ă«shtĂ« llogaritur, mjetet e programimit janĂ« vetĂ«m nĂ« fillim tĂ« zhvillimit. Dokumentacioni nĂ« arxiv.org.
ĂfarĂ« informacioni duhet tĂ« kĂ«rkojmĂ« nga ekspertĂ«t gjatĂ« lĂ«shimit tĂ« njĂ« kompjuteri tĂ« ri kuantik?
Përveç listës së sipërme, më pëlqen opsionet nga dhe :
Do tĂ« ishte mirĂ« çdo artikull mbi njĂ« kompjuter tĂ« ri kuantik tĂ« fillonte me dy karakteristika â numrin e kubitĂ«ve tĂ« ngatĂ«rruar nĂ« tĂ« njĂ«jtĂ«n kohĂ«, dhe kohĂ«n e mbajtjes sĂ« kubitĂ«ve.
Ose edhe mĂ« mirĂ« â me kohĂ«n e ekzekutimit tĂ« njĂ« benchmark-u tĂ« thjeshtĂ«, pĂ«r shembull gjetjen e faktorĂ«ve primar tĂ« numrit 91.
Burimi: habr.com
