క్వాంటం కంప్యూటర్ యొక్క శక్తిని క్విట్‌లలో కొలుస్తారు, ఇది క్వాంటం కంప్యూటర్‌లో కొలత యొక్క ప్రాథమిక యూనిట్. .
నేను ఇలాంటి పదబంధాన్ని చదివిన ప్రతిసారీ నేను ముఖానికి అరచేతిలో పెట్టుకుంటాను. ఇది ఏ మంచికి దారితీయలేదు; నా దృష్టి మసకబారడం ప్రారంభించింది; నేను త్వరలో మెక్లోన్‌కి వెళ్లాలి.
క్వాంటం కంప్యూటర్ యొక్క ప్రాథమిక పారామితులను కొంతవరకు క్రమబద్ధీకరించడానికి ఇది సమయం అని నేను భావిస్తున్నాను. వాటిలో చాలా ఉన్నాయి:
- క్విట్‌ల సంఖ్య
- కోహెరెన్స్ హోల్డింగ్ టైమ్ (డీకోహెరెన్స్ టైమ్)
- లోపం స్థాయి
- ప్రాసెసర్ ఆర్కిటెక్చర్
- ధర, లభ్యత, నిర్వహణ పరిస్థితులు, రుణ విమోచన సమయం, ప్రోగ్రామింగ్ సాధనాలు మొదలైనవి.
క్విట్‌ల సంఖ్య
ఇక్కడ ప్రతిదీ స్పష్టంగా ఉంది, మరింత మంచిది. వాస్తవానికి, మీరు క్విట్‌ల కోసం చెల్లించాలి మరియు ఆదర్శంగా మీరు పనిని పూర్తి చేయడానికి అవసరమైనన్ని క్విట్‌లను కొనుగోలు చేయాలి. ప్రత్యేకమైన స్లాట్ మెషీన్‌ల డెవలపర్‌కు, ఒక్కో యంత్రానికి ఒక క్విట్ సరిపోతుంది (యాదృచ్ఛికతను రూపొందించడానికి). “బ్రూట్ ఫోర్స్” RSA-2048 కోసం - కనీసం 2048 క్విట్‌లు.
అత్యంత ప్రచారం చేయబడిన క్వాంటం అల్గారిథమ్‌లకు గ్రోవర్ మరియు షోర్ పేరు పెట్టారు. గ్రోవర్ హాష్‌లను "హాక్" చేయడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది. బిట్‌కాయిన్‌ను క్రాష్ చేయడానికి, మీకు బోర్డులో కనీసం 256 క్విట్‌లు ఉన్న కంప్యూటర్లు అవసరం (మీరు బిట్‌కాయిన్ యొక్క సంక్లిష్టతతో ఆడవచ్చు, అయితే ఈ రౌండ్ నంబర్‌తో అతుక్కుపోదాం). సంఖ్యలను కారకం చేయడానికి షోర్ మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది. అనేక పొడవు n బైనరీ అంకెలను కారకం చేయడానికి, మీకు కనీసం n క్విట్‌లు అవసరం.
ప్రస్తుత గరిష్టం: 50 క్విట్‌లు () మరియు వాస్తవానికి, 50 క్విట్‌లు పరిమితి. క్వాంటం కంప్యూటర్ అనుకరణ యొక్క పరిమితి. సిద్ధాంతంలో, మనం క్లాసికల్ కంప్యూటర్‌లలో ఎన్ని క్విట్‌లనైనా అనుకరించవచ్చు. ఆచరణలో, అనుకరణకు ఒక క్విట్‌ని జోడించడం వలన క్లాసికల్ కంప్యూటర్‌లను రెట్టింపు చేయడం అవసరం. క్విట్‌లు ప్రతి సంవత్సరం రెట్టింపు అవుతున్నాయనే పుకార్లను దీనికి జోడించి, మిమ్మల్ని మీరు ప్రశ్నించుకోండి: 25651210242048 క్విట్‌ల కోసం అల్గారిథమ్‌లను డీబగ్ చేయడం ఎలా? సిమ్యులేటర్ లేదు; మీరు క్వాంటం ప్రాసెసర్‌లో బ్రేక్ పాయింట్‌ని సెట్ చేయలేరు.
కోహెరెన్స్ హోల్డింగ్ టైమ్ (డీకోహెరెన్స్ టైమ్)
పొందిక మరియు పొందిక ఒకే విషయం కాదు. నేను వర్కింగ్ మెమరీ పునరుత్పత్తికి పొందికను పోల్చాలనుకుంటున్నాను. RAM స్ట్రిప్‌లో బిలియన్ల కొద్దీ సెల్‌లు ఉన్నాయి, ఒక్కొక్కటి ఛార్జ్, సున్నా లేదా ఒకటి. ఈ ఛార్జ్ చాలా ఆసక్తికరమైన ఆస్తిని కలిగి ఉంది - ఇది కాలువలు. ప్రారంభంలో "యూనిట్" సెల్ 0.99 సెల్ అవుతుంది, తర్వాత 0.98 సెల్, మరియు మొదలైనవి. దీని ప్రకారం, 0.01, 0.02, 0.03 సున్నా వద్ద సంచితం చేయబడ్డాయి... ఈ ఛార్జ్ పునరుద్ధరించబడాలి, "పునరుత్పత్తి". సగం కంటే తక్కువ ఏదైనా సున్నాకి రీసెట్ చేయబడుతుంది, మిగతావన్నీ ఒకదానికి నెట్టబడతాయి.
క్వాంటం ప్రాసెసర్లు పునరుత్పత్తి చేయబడవు. దీని ప్రకారం, మొదటి "లీక్ అయిన" క్విట్ వరకు అన్ని గణనలకు ఒక చక్రం ఉంటుంది. మొదటి "బిందు" కు ముందు సమయాన్ని డీకోహెరెన్స్ సమయం అంటారు. కోహెరెన్స్ అనేది క్విట్‌లు ఇంకా "లీక్" చేయని స్థితి. మీరు కొంచెం ఎక్కువ పెద్దల వివరణలను చూడవచ్చు.
డీకోహెరెన్స్ అనేది క్విట్‌ల సంఖ్యకు సంబంధించినది: ఎక్కువ క్విట్‌లు, పొందికను కొనసాగించడం అంత కష్టం. మరోవైపు, మీరు పెద్ద సంఖ్యలో క్విట్‌లను కలిగి ఉంటే, డీకోహెరెన్స్‌తో అనుబంధించబడిన లోపాలను సరిచేయడానికి మీరు వాటిలో కొన్నింటిని ఉపయోగించవచ్చు. ఇక్కడనుంచి బయటకు ప్రవహిస్తుందిక్విట్‌ల సంఖ్య దేనినీ పరిష్కరించదు. మీరు క్విట్‌ల సంఖ్యను రెట్టింపు చేయవచ్చు మరియు వాటిలో 90% డీకోహెరెన్స్‌ని పరిష్కరించడానికి ఖర్చు చేయవచ్చు.
ఇక్కడే లాజికల్ క్విట్ అనే భావన అమలులోకి వస్తుంది. స్థూలంగా చెప్పాలంటే, మీరు 100 క్విట్‌లతో కూడిన ప్రాసెసర్‌ని కలిగి ఉంటే, కానీ వాటిలో 40 డీకోహెరెన్స్‌ను ఫిక్సింగ్ చేసే లక్ష్యంతో ఉంటే, మీకు 60 లాజికల్ క్విట్‌లు మిగిలి ఉంటాయి. మీరు మీ అల్గారిథమ్‌ని అమలు చేసేవి. లాజికల్ క్విట్‌ల భావన ఇప్పుడు సైద్ధాంతికంగా ఉంది; నేను వ్యక్తిగతంగా ఆచరణాత్మక అమలుల గురించి వినలేదు.
లోపాలు మరియు వాటి దిద్దుబాటు
క్వాంటం ప్రాసెసర్ల యొక్క మరొక శాపంగా. మీరు క్విట్‌ను విలోమం చేస్తే, ఆపరేషన్ విఫలమయ్యే అవకాశం 2% ఉంటుంది. మీరు 2 క్విట్‌లను చిక్కుకుంటే, లోపం రేటు 8% వరకు ఉంటుంది. 256-బిట్ సంఖ్యను తీసుకోండి, దానిని SHA-256కి హ్యాష్ చేయండి, ఆపరేషన్ల సంఖ్యను లెక్కించండి, ఈ అన్ని కార్యకలాపాలను లోపం లేకుండా చేసే సంభావ్యతను లెక్కించండి.
గణిత శాస్త్రవేత్తలు ఒక పరిష్కారాన్ని అందిస్తారు: లోపం దిద్దుబాటు. అల్గోరిథంలు ఉన్నాయి. 2 లాజికల్ క్విట్‌ల ఒక ఎంటాంగిల్‌మెంట్‌ని అమలు చేయడానికి 100.000 ఫిజికల్ క్విట్‌లు అవసరం. ముగింపు రావడానికి చాలా కాలం ఉండదు.
ప్రాసెసర్ ఆర్కిటెక్చర్
ఖచ్చితంగా చెప్పాలంటే, క్వాంటం కంప్యూటర్లు లేవు. క్వాంటం ప్రాసెసర్లు మాత్రమే ఉన్నాయి. పని చేసే సమయం మిల్లీసెకన్లకే పరిమితమైనప్పుడు మీకు RAM ఎందుకు అవసరం? నేను Q#లో ప్రోగ్రామ్ చేస్తున్నాను, కానీ అది ఉన్నత స్థాయి భాష. మీకు మీరే 15 క్విట్‌లను కేటాయించండి మరియు వాటితో మీకు కావలసినది చేయండి. అతను కోరుకున్నాడు, మొదటి క్విట్‌ను పదవతో చిక్కుకున్నాడు. కోరుకున్నది - మొదటి ఆరు గందరగోళం.
నిజమైన ప్రాసెసర్‌లో అలాంటి స్వేచ్ఛ ఉండదు. నేను మొదటి క్విట్‌ను 15తో చిక్కుకోమని అడిగాను - కంపైలర్ 26 అదనపు ఆపరేషన్‌లను రూపొందిస్తుంది. మీరు అదృష్టవంతులైతే. మీరు దురదృష్టవంతులైతే, అది వందను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. వాస్తవం ఏమిటంటే, క్విట్ దాని పొరుగువారితో మాత్రమే చిక్కుకుపోతుంది. నేను క్విట్‌కు 6 కంటే ఎక్కువ పొరుగువారిని చూడలేదు. సూత్రప్రాయంగా, క్వాంటం ప్రోగ్రామ్‌లను ఆప్టిమైజ్ చేసే కంపైలర్‌లు ఉన్నాయి, కానీ అవి ఇప్పటికీ సైద్ధాంతికంగా ఉన్నాయి.
ప్రతి ప్రాసెసర్ వేర్వేరు సూచనలను కలిగి ఉంటుంది మరియు క్విట్‌ల మధ్య కనెక్షన్‌లు భిన్నంగా ఉంటాయి. ఆదర్శవంతమైన ప్రపంచంలో, మేము ఏకపక్ష Rx, Ry, Rz మరియు వాటి కలయికలను కలిగి ఉన్నాము, అలాగే డజను ఫీచర్‌ల ఆధారంగా ఉచిత ఎంటాంగిల్‌మెంట్ మరియు స్వాప్: దీనిలో ఆపరేటర్‌లను చూడండి . వాస్తవానికి, మనకు అనేక జతల క్విట్‌లు ఉన్నాయి మరియు CNOT (q[0], q[1]) యొక్క చిక్కుకు ఒక ఆపరేషన్ ఖర్చవుతుంది మరియు CNOT(q[1], q[0]) 7 పడుతుంది. మరియు పొందిక కరుగుతుంది .. .
ధర, లభ్యత, నిర్వహణ పరిస్థితులు, రుణ విమోచన సమయం, ప్రోగ్రామింగ్ సాధనాలు...
ధరలు ప్రచారం చేయబడవు, సగటు పౌరునికి లభ్యత సున్నాకి సమీపంలో ఉంది, తరుగుదల సమయం ఆచరణలో లెక్కించబడలేదు, ప్రోగ్రామింగ్ సాధనాలు వారి ప్రారంభ దశలోనే ఉన్నాయి. arxiv.orgలో డాక్యుమెంటేషన్.
కాబట్టి కొత్త క్వాంటం కంప్యూటర్‌ను విడుదల చేసేటప్పుడు నిపుణుల నుండి మీకు ఏ సమాచారం అవసరం?
ఎగువ జాబితాతో పాటు, నేను ఎంపికలను ఇష్టపడుతున్నాను и :
కొత్త క్వాంటం కంప్యూటర్ గురించిన ప్రతి కథనం రెండు లక్షణాలతో ప్రారంభమైతే - పరిమాణం ఏకకాలంలో చిక్కుకున్న క్విట్‌లు మరియు క్విట్ నిలుపుదల సమయం.
లేదా ఇంకా మంచిది - సాధారణ బెంచ్‌మార్క్‌ను అమలు చేయడానికి పట్టే సమయం నుండి, ఉదాహరణకు, 91 సంఖ్య యొక్క ప్రధాన కారకాలను కనుగొనడం.
మూలం: www.habr.com