Comments 35
У унитарной матрицы всегда есть обратная матрица. Применяя обратные операции в обратном порядке вы вернётесь в исходное состояние.
Автор конечно старался объяснить пользу квантовых вычислений максимально понятно. Но, как мне кажется, всё равно не избежал ловушки с "троллейбусом из буханки хлеба". Хорошо что квантовые вычисления могут за одно измерение определить тип функции. Только вот зачем это делать? Как это можно использовать? И зачем изучать функцию в "чёрном ящике" вместо того, что бы вычислять известные функции?
Ответов на эти вопросы автор не дал. И потому у меня, человека не обременённого знаниями о квантовых вычислениях, так и не сложилось до конца хотя бы одного фрагмента всей картины. Я только понял, что квантовые вычисления позволяют более эффективно делать "троллейбусы".
Хорошо что квантовые вычисления могут за одно измерение определить тип функции. Только вот зачем это делать?
Друг, определение типа функции — это просто пример, алгоритм Дойча. Если ты покуришь вики, ты набредешь на алгоритм Дойча-Йожи, потом алгоритм Саймона, а там уже и алгоритм Шора недалеко. А это быстрая факторизация чисел.
Сейчас пример с определением типа функции не впечатляет. Ну, какая-то функция. Тривиальная. Вход-выход по биту, вообще не серьезно. А вот 34 года назад определение типа функции была прорывом. На классическом компе тип функции вычислялся за два применения черного ящика, а на квантовом — за одно. Первый пример квантового превосходства.
Увы, нет простых примеров, на которых можно продемонстрировать «квантовое превосходство». Поэтому при любой попытке «разжевать» КВ народ использует Дойча с его вычислением типа функции.
Вот польза алгоритма Шора мне больше понятна, чем Дойча. Я хотя бы знаю про задачу разложения на простые множители. А Дойч, в рамках этой статьи, для меня выглядит как: "мы специально подобрали такой бенчмарк, на котором наш процессор обгоняет всех конкурентов".
Автор статьи хотел более понятно объяснить КВ, и вроде бы я даже всё понял в приведённой "математике". Только одно не понял из его примера с Дойчем — зачем это надо?
Конечно же я знаю (по опыту школьной математики), что где-то "там" есть реальные и полезные задачи, которые хорошо решаются КВ. Но конкретно данная статья оставила у меня ощущение непонимания. Такое же ощущение, наверное, возникает у многих школьников, которым не достаточно наглядно объяснили где и как используются полученные ими знания.
Как дополнение, могу привести "самое простое объяснение" - зачем это делать. Представьте себе, что длинный квантовый алгоритм - это такой черный ящик, внутри которого черт-те-что происходит, но для нас важен набор данных, подаваемых на вход ящика, и набор данных, получаемых не его выходе. (Кстати, это применимо к любым вообще физическим структурам, квантовым, неквантовым, цифровым, аналоговым и прочим компьютерам, и так далее). Понимание того, что происходит внутри ящика дает нам возможность предсказать поведение ящика и использовать его на практике с полезной целью. На самом деле, в мире достаточно специалистов, хорошо умеющих моделировать такие "черные ящики" для квантовых систем. Главная проблема реализации квантовых компьютеров не в поиске и подборе оптимальных алгоритмов - в конце концов, это может сделать даже правильно написанное программное обеспечение. Проблема в том, как правильно загрузить данные и извлечь их из квантового компьютера, не нарушив его работоспособность и не внеся шумовых искажений. С теорией квантовых вычислений проблем нет, есть проблемы с реализациями - работа для инженеров-физиков, программисты без проблем подключатся, когда будет готова база.
Только вот зачем это делать? Как это можно использовать? И зачем изучать функцию в «чёрном ящике» вместо того, что бы вычислять известные функции?
Ответов на эти вопросы автор не дал.
Вроде и не обещал дать…
Чтобы понятно объяснить принципы квантовых вычислений, необходимо применить другой язык — математический.
В этом руководстве я расскажу о математических инструментах, необходимых для моделирования и понимания квантовых вычислительных систем, а также о том, как иллюстрировать и применять логику квантовых вычислений. Более того, я приведу пример квантового алгоритма и расскажу, в чем его преимущество перед традиционным компьютером.
Я приложу все усилия, чтобы рассказать обо всем этом понятным языком
А что обещал вроде всё сделал… Ну по крайней мере я считаю что автор вполне попытался объяснить КВ понятным языком.
Насчет гарантированности решения этой задачи на классическом компьютере — нет алгоритма с доказанной оптимальностью. Также нет известного алгоритма, факторизующего число в 2048 бит хотя бы за год.
А существуют ли примеры задач из класса BPP, которые квантовый компьютер решает быстрее, чем классический?
А как объяснить ребенку принцип работы не квантового компьютера? Придется ограничиться тем, что ему многое придется принять на веру, дескать, в компе внутри хранятся циферки, и он их считает, а элементарные операции без гейтов и вентелей объяснить сложнее.
Двоичные компьютеры спокойно объясняются таблицами истинности, по которым всё проверяется при минимальных знаниях арифметики, плюс это просто проверяется на обычном листе размером А4, переносится на краны с водой и выключатели-переключатели.
Ну вот :(
https://habr.com/ru/company/dentsuaegisnetworkrussia/blog/472760/ вот про машинное обучение. Если научимся сводить эти задачи к оптимизации, которая хорошо решается на адиабатических (частный случай аналоговых) машинах, то возможен хороший прирост эффективности вычислений, а если еще и развивать квантовые алгоритмы, то ящик будет все менее черным
Возможно. Вы ведь понимаете, как апдейды железа влияют на производительность — улучшения видеокарт с одной стороны и совершенствование методик линейной алгебры с другой, позволяет игроделам внедрять в игры все более совершенную графику, а машинлёнингологам тренировать все более глубокие сетки. Возможностей у техники все больше, а уж применение всегда найдется
Это все, конечно, хорошо, но как эти все операции выглядят физически? Что мне такое нужно сотворить со спином электрона, чтобы к нему последовательно применить операцию Адамара, инверсию, неизвестную функцию и потом еще раз операцию Адамара?
Как выглядит CNOT-гейт в железе? Над чем он вообще оперирует?
Демистификация принципов квантовых вычислений