يتم قياس قوة الكمبيوتر الكمومي بالبت ، وهي الوحدة الأساسية للقياس في الكمبيوتر الكمومي. مصدر .أصنع وجهًا بعد كل قراءة لمثل هذه العبارة. لم ينهض الأمر ، بدأ البصر يجلس ؛ سيكون عليك الاتصال بـ Meklon قريبًا.
أعتقد أن الوقت قد حان لتنظيم المعايير الأساسية للكمبيوتر الكمومي بطريقة ما. هناك العديد منهم:
- عدد البتات
- وقت الاحتفاظ بالتماسك (زمن فك الارتباط)
- معدل الخطأ
- العمارة المعالج
- السعر ، التوافر ، الشروط ، وقت الاستهلاك ، أدوات البرمجة ، إلخ.
عدد البتات
كل شيء واضح هنا ، كلما كان ذلك أفضل. في الواقع ، تحتاج إلى الدفع مقابل الكيبيتات ، ومن الأفضل أن تشتري عدد الكيوكي بت الذي تحتاج إليه لإتمام المهمة. بالنسبة لمطور آلات الألعاب الحصرية ، يكون عدد الكوبتات في كل جهاز كافيًا (لتوليد عشوائي). بالنسبة إلى "القوة الغاشمة" RSA-2048 - 2048 بت على الأقل.
تتم تسمية خوارزميات الكم الأكثر شيوعا بعد غروفر وشور. يتيح لك Grover "اختراق" التجزئة. لتحطيم Bitcoin ، فأنت بحاجة إلى أجهزة كمبيوتر بها 256 بت على الأقل على متنها (يمكنك أن تشعرين بالتعقيد مع تعقيد Bitcoin ، لكن دعنا نتحدث عن هذا الرقم المستدير). يتيح لك Shore تحديد الأرقام. لتحديد عدد من الأرقام الثنائية ذات الطول n ، يلزم وجود عدد أقل من n qubits.
الحد الأقصى الحالي: 50 كيلو بايت (
بالفعل 72؟ ). وفي الواقع ، 50 كيلو بايت هو الحد الأقصى. الحد من محاكاة الكمبيوتر الكم. من الناحية النظرية ، يمكننا محاكاة أي عدد من البتات في الآلات الحاسبة الكلاسيكية. في الممارسة العملية ، تتطلب إضافة واحد بايت إلى محاكاة مضاعفة الآلات الحاسبة الكلاسيكية. أضف إشاعات حول مضاعفة الببتات كل عام ، واسأل نفسك السؤال التالي: كيفية تصحيح الخوارزميات لـ 256 \ 512 \ 1024 \ 2048 بت؟ لا يوجد جهاز محاكاة ، لا يمكنك وضع نقطة توقف على معالج الكم.
وقت الاحتفاظ بالتماسك (زمن فك الارتباط)
التماسك والتماسك ليسا نفس الشيء. أفضّل مقارنة التماسك مع تجديد الذاكرة. هناك مليارات الخلايا على شريط ذاكرة الوصول العشوائي ؛ كل واحدة لديها تهمة ، صفر أو واحد. هذه التهمة لديها خاصية مثيرة للاهتمام للغاية - تتدفق إلى أسفل. في البداية ، تصبح الخلية "المفردة" خلية عند 0.99 ، ثم 0.98 ، وهكذا. وفقًا لذلك ، تتراكم 0.01 ، 0.02 ، 0.03 عند الصفر ... من الضروري تحديث هذه التهمة ، "التجديد". تتم إعادة تعيين كل شيء أقل من النصف إلى صفر ، ويصل كل شيء آخر إلى واحد.
لا يمكن تجديد معالجات الكم. بناءً على ذلك ، توجد لجميع العمليات الحسابية دورة واحدة ، تصل إلى البادئة الأولى "المسربة". في الوقت الذي يسبق "التسرب" الأول ، يطلق عليه زمن decoherence. الاتساق هو حالة لم تتسرب منها المكافآت.
هنا يمكنك أن ترى تفسيرات للبالغين أكثر قليلاً.
يرتبط decoherence بعدد الكيبايتات: كلما زاد عدد الكيبايتات ، زادت صعوبة الحفاظ على التماسك. من ناحية أخرى ، في وجود عدد كبير من البتات ، يمكن استخدام بعضها لتصحيح الأخطاء المرتبطة بالترابط.
ويترتب على ذلك أن عدد الكيبيتات وحدها لا يحل أي شيء. يمكنك مضاعفة عدد البتات ، وتنفق 90 ٪ منهم على إصلاح فك الارتباط.
تقريبا هنا ينشأ مفهوم البتة المنطقية. بمعنى تقريبي ، إذا كان لديك معالج يساوي 100 بت ، ولكن 40 منها تهدف إلى إصلاح فك الارتباط ، لا يزال لديك 60 بتة منطقية. تلك التي تقوم بتشغيل الخوارزمية الخاصة بك. مفهوم البتات المنطقية الآن نظرية إلى حد ما ، لم أسمع عن تطبيقات عملية شخصيا.
الأخطاء وتصحيحها
آفة أخرى من المعالجات الكمومية. إذا قلبت الكوبت ، مع احتمال 2 ٪ ستنتهي العملية في الخطأ. إذا كنت تخلط بين 2 qubits ، فإن احتمال الخطأ يصل إلى 8 ٪. خذ رقمًا 256 بت ، وقم بتخزينه مؤقتًا على SHA-256 ، واحسب عدد العمليات ، واحسب احتمال تنفيذ جميع هذه العمليات بشكل صحيح.
يقدم علماء الرياضيات حلاً: تصحيح الخطأ. هناك خوارزميات. يتطلب تنفيذ تشابك واحد من 2 qubits المنطقية 100000 qubits مادية. سوف Bitco-kapets يأتي قريبا.
العمارة المعالج
بالمعنى الدقيق للكلمة ، لا توجد أجهزة كمبيوتر الكم. لا يوجد سوى معالجات الكم. لماذا أحتاج إلى ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) عندما يقتصر وقت العمل على المللي ثانية؟ أنا البرنامج في Q # ، لكنها لغة عالية المستوى. خصص 15 qubits لنفسك ، وافعل ما تريد معهم. مطلوب، الخلط بين الكابت الأول مع العاشر. المرغوب فيه - الخلط الستة الأولى.
لا توجد مثل هذه الحرية على معالج حقيقي. طلبت الخلط بين qubit الأول مع 15 - المترجم سوف تولد 26 عملية إضافية. مع أي حظ. إذا لم تكن محظوظًا ، فستولد مئات. والحقيقة هي أن qubit يمكن فقط الحصول على الخلط مع جيرانها. أكثر من 6 الجيران لكل qubit ، أنا لم أر. من حيث المبدأ ، هناك مترجمون يحسنون البرامج الكمومية ، لكن حتى الآن هم نظريون.
كل معالج لديه مجموعة من التعليمات الخاصة به ، والعلاقات بين qubits مختلفة. في عالم مثالي ، لدينا Rx و Ry و Rz التعسفي ومجموعاتهما ، بالإضافة إلى ارتباط مجاني يتكون من عشر سمات ، بالإضافة إلى Swap: انظر إلى العوامل في
Quirk . في الحياة الواقعية ، لدينا عدة أزواج من البتات ، وتكلفة CNOT (q [0] ، q [1]) تكلف عملية واحدة فقط ، و CNOT (q [1] ، q [0]) - بالفعل في 7. والتماسك يذوب ...
السعر ، التوافر ، الشروط ، وقت الاستهلاك ، أدوات البرمجة ...
لا يتم الإعلان عن الأسعار ، والوصول إلى المواطن العادي يقترب من الصفر ، ولم يتم احتساب وقت الاستهلاك في الممارسة العملية ، وأدوات البرمجة الناشئة فقط. الوثائق في arxiv.org.
فما نوع المعلومات التي يطلبها الخبراء عند إطلاق كمبيوتر كم جديد؟
إلى جانب القائمة أعلاه ، أنا أحب الخيارات من
PerlPower و
Alter2 :
سيكون هذا كل مقالة حول كمبيوتر الكم الجديد بدأ بخاصيتين - عدد الببتات المشوشة في وقت واحد ، ووقت الاحتفاظ بالبتات.
أو حتى أفضل - منذ وقت التشغيل لأبسط معيار ، على سبيل المثال ، العثور على عوامل بسيطة للرقم 91.