குவாண்டம் கணினிகளின் சிறப்பியல்புகள்

குவாண்டம் கம்ப்யூட்டரின் சக்தி, குவாண்டம் கம்ப்யூட்டரில் உள்ள அளவீட்டின் அடிப்படை அலகான குவிட்களில் அளவிடப்படுகிறது. மூல.

ஒவ்வொரு முறையும் இது போன்ற சொற்றொடரைப் படிக்கும் போது நான் முகம் சுளிக்கிறேன். இது எந்த நன்மைக்கும் வழிவகுக்கவில்லை; என் பார்வை மங்கத் தொடங்கியது; நான் விரைவில் மெக்லோனுக்கு திரும்ப வேண்டும்.

குவாண்டம் கணினியின் அடிப்படை அளவுருக்களை ஓரளவு முறைப்படுத்த வேண்டிய நேரம் இது என்று நினைக்கிறேன். அவற்றில் பல உள்ளன:

1. குவிட்களின் எண்ணிக்கை
2. ஒத்திசைவு நேரம் (டிகோஹரன்ஸ் நேரம்)
3. பிழை விகிதம்
4. செயலி கட்டமைப்பு
5. விலை, கிடைக்கும் தன்மை, பராமரிப்பு நிலைமைகள், கடன்தொகை நேரம், நிரலாக்க கருவிகள் போன்றவை.

குவிட்களின் எண்ணிக்கை

இங்கே எல்லாம் தெளிவாக உள்ளது, மேலும் சிறந்தது. உண்மையில், நீங்கள் குவிட்களுக்கு பணம் செலுத்த வேண்டும், மேலும் பணியை முடிக்க தேவையான பல குவிட்களை நீங்கள் வாங்க வேண்டும். பிரத்தியேக ஸ்லாட் இயந்திரங்களை உருவாக்குபவருக்கு, ஒரு இயந்திரத்திற்கு ஒரு குவிட் போதுமானது (சீரற்ற தன்மையை உருவாக்க). “ப்ரூட் ஃபோர்ஸ்” RSA-2048க்கு - குறைந்தது 2048 குவிட்கள்.

மிகவும் விளம்பரப்படுத்தப்பட்ட குவாண்டம் அல்காரிதம்கள் க்ரோவர் மற்றும் ஷோரின் பெயரிடப்பட்டுள்ளன. க்ரோவர் உங்களை ஹாஷ்களை "ஹேக்" செய்ய அனுமதிக்கிறது. பிட்காயினை செயலிழக்கச் செய்ய, உங்களுக்கு குறைந்தபட்சம் 256 குவிட்களைக் கொண்ட கணினிகள் தேவை (நீங்கள் பிட்காயினின் சிக்கலான தன்மையுடன் விளையாடலாம், ஆனால் இந்த சுற்று எண்ணுடன் ஒட்டிக்கொள்ளலாம்). எண்களை காரணியாக்க ஷோர் உங்களை அனுமதிக்கிறது. நீளம் n பைனரி இலக்கங்களின் எண்ணிக்கையைக் கணக்கிட, உங்களுக்கு குறைந்தபட்சம் n குவிட்கள் தேவை.

தற்போதைய அதிகபட்சம்: 50 குவிட்கள் (ஏற்கனவே 72?) உண்மையில், 50 குவிட்கள் வரம்பு. குவாண்டம் கணினி உருவகப்படுத்துதலின் வரம்பு. கோட்பாட்டில், கிளாசிக்கல் கம்ப்யூட்டர்களில் எத்தனை குவிட்களையும் நாம் உருவகப்படுத்தலாம். நடைமுறையில், ஒரு உருவகப்படுத்துதலில் ஒரு குவிட்டைச் சேர்ப்பது கிளாசிக்கல் கணினிகளை இரட்டிப்பாக்க வேண்டும். 25651210242048 குவிட்களுக்கான அல்காரிதம்களை பிழைத்திருத்துவது எப்படி? ஒரு குவாண்டம் செயலியில் சிமுலேட்டர் இல்லை;

ஒத்திசைவு நேரம் (டிகோஹரன்ஸ் நேரம்)

ஒத்திசைவு மற்றும் ஒத்திசைவு என்பது ஒன்றல்ல. வேலை செய்யும் நினைவக மீளுருவாக்கம் உடன் ஒத்திசைவை ஒப்பிட விரும்புகிறேன். RAM ஸ்ட்ரிப்பில் பில்லியன் கணக்கான செல்கள் உள்ளன, ஒவ்வொன்றும் கட்டணம், பூஜ்யம் அல்லது ஒன்று. இந்த கட்டணம் மிகவும் சுவாரஸ்யமான சொத்து உள்ளது - அது வடிகால். ஆரம்பத்தில் "அலகு" செல் ஆனது 0.99 செல், பின்னர் 0.98 செல், மற்றும் பல. அதன்படி, 0.01, 0.02, 0.03 ஆகியவை பூஜ்ஜியத்தில் குவிந்துள்ளன... இந்த கட்டணம் புதுப்பிக்கப்பட வேண்டும், "மீண்டும் உருவாக்கப்பட வேண்டும்". பாதிக்கு குறைவானது பூஜ்ஜியத்திற்கு மீட்டமைக்கப்படும், மற்ற அனைத்தும் ஒன்றுக்கு தள்ளப்படும்.

குவாண்டம் செயலிகளை மீண்டும் உருவாக்க முடியாது. அதன்படி, முதல் "கசிவு" குவிட் வரை அனைத்து கணக்கீடுகளுக்கும் ஒரு சுழற்சி உள்ளது. முதல் "டிரிப்" க்கு முந்தைய நேரம் டிகோஹெரன்ஸ் நேரம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. ஒத்திசைவு என்பது குவிட்கள் இன்னும் "கசிவு" இல்லாத ஒரு நிலை. இது நீங்கள் இன்னும் கொஞ்சம் பெரியவர்களுக்கான விளக்கங்களைப் பார்க்கலாம்.

டிகோஹெரன்ஸ் என்பது குவிட்களின் எண்ணிக்கையுடன் தொடர்புடையது: அதிக குவிட்கள், ஒத்திசைவை பராமரிப்பது மிகவும் கடினம். மறுபுறம், உங்களிடம் அதிக எண்ணிக்கையிலான குவிட்கள் இருந்தால், டிகோஹெரன்ஸுடன் தொடர்புடைய பிழைகளை சரிசெய்ய அவற்றில் சிலவற்றைப் பயன்படுத்தலாம். இங்கிருந்து வெளியே பாய்கிறதுகுவிட்களின் எண்ணிக்கையே எதையும் தீர்க்காது. நீங்கள் குவிட்களின் எண்ணிக்கையை இரட்டிப்பாக்கலாம் மற்றும் அவற்றில் 90% டிகோஹெரென்ஸை சரிசெய்ய செலவிடலாம்.

இங்குதான் தர்க்கரீதியான குவிட் என்ற கருத்து நடைமுறைக்கு வருகிறது. தோராயமாகச் சொன்னால், உங்களிடம் 100 குவிட்கள் கொண்ட செயலி இருந்தால், ஆனால் அவற்றில் 40 டிகோஹெரென்ஸை சரிசெய்யும் நோக்கில் இருந்தால், உங்களிடம் 60 லாஜிக்கல் குவிட்கள் இருக்கும். உங்கள் அல்காரிதத்தை நீங்கள் செயல்படுத்தும். தர்க்கரீதியான குவிட்களின் கருத்து இப்போது தத்துவார்த்தமானது;

பிழைகள் மற்றும் அவற்றின் திருத்தம்

குவாண்டம் செயலிகளின் மற்றொரு கசை. நீங்கள் ஒரு குவிட்டை மாற்றினால், செயல்பாடு தோல்வியடைவதற்கு 2% வாய்ப்பு உள்ளது. நீங்கள் 2 குவிட்களை சிக்க வைத்தால், பிழை விகிதம் 8% வரை இருக்கும். 256-பிட் எண்ணை எடுத்து, அதை SHA-256 க்கு ஹாஷ் செய்யவும், செயல்பாடுகளின் எண்ணிக்கையை எண்ணவும், இந்த செயல்பாடுகள் அனைத்தையும் பிழையின்றிச் செய்வதற்கான நிகழ்தகவைக் கணக்கிடவும்.

கணிதவியலாளர்கள் ஒரு தீர்வை வழங்குகிறார்கள்: பிழை திருத்தம். அல்காரிதம்கள் உள்ளன. 2 தருக்க குவிட்களின் ஒரு சிக்கலைச் செயல்படுத்த 100.000 இயற்பியல் குவிட்கள் தேவை. முடிவு வருவதற்கு நீண்ட காலம் இருக்காது.

செயலி கட்டமைப்பு

சரியாகச் சொன்னால், குவாண்டம் கணினிகள் இல்லை. குவாண்டம் செயலிகள் மட்டுமே உள்ளன. வேலை செய்வதற்கான நேரம் மில்லி விநாடிகளுக்கு மட்டுப்படுத்தப்பட்டால் உங்களுக்கு ஏன் ரேம் தேவை? நான் Q# இல் நிரல் செய்கிறேன், ஆனால் அது ஒரு உயர் நிலை மொழி. நீங்களே 15 குவிட்களை ஒதுக்கி, அவற்றைக் கொண்டு நீங்கள் விரும்பியதைச் செய்யுங்கள். அவர் விரும்பினார், முதல் குவிட்டை பத்தாவதுடன் சிக்க வைத்தார். விரும்பியது - முதல் ஆறு குழப்பம்.

உண்மையான செயலியில் அத்தகைய சுதந்திரம் இல்லை. முதல் குவிட்டை 15 உடன் சிக்க வைக்கச் சொன்னேன் - கம்பைலர் 26 கூடுதல் செயல்பாடுகளை உருவாக்கும். நீங்கள் அதிர்ஷ்டசாலி என்றால். நீங்கள் துரதிர்ஷ்டவசமாக இருந்தால், அது நூறை உருவாக்கும். உண்மை என்னவென்றால், ஒரு குவிட் அதன் அண்டை நாடுகளுடன் மட்டுமே சிக்கிக் கொள்ள முடியும். ஒரு குவிட்டுக்கு 6க்கும் மேற்பட்ட அண்டை வீட்டாரை நான் பார்த்ததில்லை. கொள்கையளவில், குவாண்டம் நிரல்களை மேம்படுத்தும் தொகுப்பிகள் உள்ளன, ஆனால் அவை இன்னும் கோட்பாட்டு ரீதியாக உள்ளன.

ஒவ்வொரு செயலிக்கும் வெவ்வேறு வழிமுறைகள் உள்ளன, மேலும் குவிட்களுக்கு இடையிலான இணைப்புகள் வேறுபட்டவை. ஒரு சிறந்த உலகில், எங்களிடம் தன்னிச்சையான Rx, Ry, Rz மற்றும் அவற்றின் சேர்க்கைகள் உள்ளன, மேலும் ஒரு டஜன் அம்சங்களின் அடிப்படையிலான இலவச சிக்கலும் மற்றும் இடமாற்று: உள்ள ஆபரேட்டர்களைப் பாருங்கள் குவர்க். உண்மையில், எங்களிடம் பல ஜோடி குவிட்கள் உள்ளன, மேலும் CNOT (q[0], q[1]) இன் சிக்கலுக்கு ஒரு அறுவை சிகிச்சை செலவாகும், மேலும் CNOT(q[1], q[0]) 7 ஆகும். மேலும் ஒத்திசைவு உருகும் .. .

விலை, கிடைக்கும் தன்மை, பராமரிப்பு நிலைமைகள், கடன்தொகை நேரம், நிரலாக்க கருவிகள்...

விலைகள் விளம்பரப்படுத்தப்படவில்லை, சராசரி குடிமகனின் கிடைக்கும் தன்மை பூஜ்ஜியத்திற்கு அருகில் உள்ளது, தேய்மான நேரம் நடைமுறையில் கணக்கிடப்படவில்லை, நிரலாக்க கருவிகள் ஆரம்ப நிலையில் உள்ளன. arxiv.org இல் உள்ள ஆவணங்கள்.

புதிய குவாண்டம் கம்ப்யூட்டரை வெளியிடும்போது நிபுணர்களிடம் இருந்து என்ன தகவல் தேவை?

மேலே உள்ள பட்டியலைத் தவிர, நான் விருப்பங்களை விரும்புகிறேன் பெர்ல்பவர் и Alter2:

ஒரு புதிய குவாண்டம் கணினி பற்றிய ஒவ்வொரு கட்டுரையும் இரண்டு குணாதிசயங்களுடன் தொடங்கினால் - அளவு ஒரே நேரத்தில் சிக்கிய குவிட்கள் மற்றும் குவிட் தக்கவைக்கும் நேரம்.

அல்லது இன்னும் சிறப்பாக - ஒரு எளிய அளவுகோலை இயக்க எடுக்கும் நேரத்திலிருந்து, எடுத்துக்காட்டாக, எண் 91 இன் பிரதான காரணிகளைக் கண்டறிதல்.

ஆதாரம்: www.habr.com