👲🏽 🆎 👨‍💼 क्वांटम कंप्यूटर के लक्षण 👨‍👧 🧑🏼‍🤝‍🧑🏼 🤹🏼

क्वांटम कंप्यूटर की शक्ति को क्वांटम में मापा जाता है, क्वांटम कंप्यूटर में माप की मूल इकाई। स्रोत ।

मैं इस तरह के वाक्यांश के प्रत्येक पढ़ने के बाद एक चेहरा बनाता हूं। यह अच्छा नहीं हुआ, आँखों की रोशनी कम होने लगी; आपको जल्द ही मेकलोन से संपर्क करना होगा।

मुझे लगता है कि क्वांटम कंप्यूटर के बुनियादी मापदंडों को कुछ हद तक व्यवस्थित करने का समय आ गया है। उनमें से कई हैं:

बटेरों की संख्या
सुसंगतता प्रतिधारण समय (निर्गमन समय)
त्रुटि दर
प्रोसेसर आर्किटेक्चर
मूल्य, उपलब्धता, शर्तें, मूल्यह्रास का समय, प्रोग्रामिंग उपकरण, आदि।

बटेरों की संख्या

यहां सब कुछ स्पष्ट है, उतना ही बेहतर है। वास्तव में, आपको क्वैब के लिए भुगतान करने की आवश्यकता है, और आदर्श रूप से आपको उतनी ही क्वैब खरीदने की आवश्यकता है जितनी आपको कार्य पूरा करने की आवश्यकता है। विशेष गेमिंग मशीनों के डेवलपर के लिए, प्रति मशीन एक qubit पर्याप्त है (यादृच्छिक उत्पन्न करने के लिए)। "जानवर बल" RSA-2048 के लिए - कम से कम 2048 qubits।

सबसे आम क्वांटम एल्गोरिदम का नाम ग्रोवर और शोर के नाम पर रखा गया है। ग्रोवर आपको "हैश" हैक करने की अनुमति देता है। बिटकॉइन को क्रैश करने के लिए, आपको बोर्ड पर कम से कम 256 qubits वाले कंप्यूटर की आवश्यकता होती है (आप बिटकॉइन की जटिलता से शर्मसार हो सकते हैं, लेकिन आइए इस गोल आकृति पर ध्यान दें)। शोर आपको संख्याओं को कारक बनाने की अनुमति देता है। कई लंबाई वाले एन बाइनरी अंकों को फैक्टर करने के लिए कम से कम n क्वाइब की जरूरत होती है।

वर्तमान अधिकतम: 50 qubits ( पहले से ही 72? )। और वास्तव में, 50 qubits सीमा है। क्वांटम कंप्यूटर के सिमुलेशन की सीमा। सिद्धांत रूप में, हम शास्त्रीय गणनाकर्ताओं पर किसी भी संख्या में क्विट का अनुकरण कर सकते हैं। व्यवहार में, अनुकरण में एक qubit जोड़ने के लिए क्लासिक कैलकुलेटर को दोगुना करने की आवश्यकता होती है। हर साल दोहरीकरण की मात्रा के बारे में अफवाहें जोड़ें, और अपने आप से सवाल पूछें: 256 \ 512 \ 1024 \ 2048 qubits के लिए एल्गोरिदम डीबग कैसे करें? कोई सिम्युलेटर नहीं है, आप क्वांटम प्रोसेसर पर ब्रेक प्वाइंट नहीं लगा सकते।

सुसंगतता प्रतिधारण समय (निर्गमन समय)

सुसंगतता और सुसंगतता एक ही बात नहीं है। मैं मेमोरी पुनर्जनन के साथ सुसंगतता की तुलना करना पसंद करता हूं। रैम बार पर अरबों सेल हैं, प्रत्येक में एक चार्ज, शून्य या एक है। इस चार्ज में एक बहुत ही दिलचस्प संपत्ति है - यह नीचे बहती है। प्रारंभ में, एक "एकल" सेल 0.99, फिर 0.98, और इसी तरह एक सेल बन जाता है। तदनुसार, 0.01, 0.02, 0.03 शून्य पर जमा होता है ... इस चार्ज को अपडेट करना आवश्यक है, "पुनर्जीवित"। जो कुछ आधे से कम है वह शून्य पर रीसेट है, बाकी सब कुछ एक तक पहुंचता है।

क्वांटम प्रोसेसर को पुनर्जीवित नहीं किया जा सकता है। तदनुसार, सभी गणनाओं के लिए एक चक्र है, पहले "लीक" क्वबिट तक। पहले "लीकेज" से पहले के समय को डिकॉयरेन्स टाइम कहा जाता है। सुसंगतता एक ऐसी अवस्था है जब क्वाइब अभी तक "लीक" नहीं हुए हैं। यहां आप कुछ अधिक वयस्क स्पष्टीकरण देख सकते हैं।

विकृति, संख्याओं से संबंधित है: जितनी अधिक मात्राएँ, उतना ही कठिन यह सुसंगतता बनाए रखना है। दूसरी ओर, बड़ी संख्या में बटेरों की उपस्थिति में, उनमें से कुछ का उपयोग decoherence से जुड़ी त्रुटियों को ठीक करने के लिए किया जा सकता है। यह निम्नानुसार है कि केवल क्वैब की संख्या कुछ भी हल नहीं करती है। आप क्वैबिट्स की संख्या को दोगुना कर सकते हैं, और उनमें से 90% को डिकॉय करने पर खर्च कर सकते हैं।

लगभग यहीं तार्किक तार्किकता की अवधारणा उत्पन्न होती है। मोटे तौर पर कहें तो, अगर आपके पास 100 क्वैबिट के लिए प्रोसेसर है, लेकिन उनमें से 40 का उद्देश्य फ़ोकसिंग फ़ोकसिंग है, तब भी आपके पास 60 लॉजिकल क्विबिट्स हैं। जिन पर आप अपना एल्गोरिथ्म चला रहे हैं। तार्किक क्वैबिट्स की अवधारणा अब सैद्धांतिक है, मैंने व्यक्तिगत रूप से व्यावहारिक कार्यान्वयन के बारे में नहीं सुना है।

त्रुटियां और उनका सुधार

क्वांटम प्रोसेसर का एक और संकट। यदि आप 2% की संभावना के साथ क्वैटर को उल्टा करते हैं, तो ऑपरेशन त्रुटि में समाप्त हो जाएगा। यदि आप 2 क्विट को भ्रमित करते हैं, तो त्रुटि की संभावना 8% तक पहुंच जाती है। 256-बिट नंबर लें, इसे SHA-256 पर कैश करें, ऑपरेशन की संख्या की गणना करें, इन सभी ऑपरेशनों की संभावना की सही गणना करें।

गणितज्ञ एक समाधान प्रदान करते हैं: त्रुटि सुधार। एल्गोरिदम हैं। 2 तार्किक क्वाइबेट्स में से एक उलझने को लागू करने के लिए 100,000 भौतिक क्वैट्स की आवश्यकता होती है। जल्द ही बिटको-कपपेट आएंगे।

प्रोसेसर आर्किटेक्चर

कड़ाई से बोलते हुए, क्वांटम कंप्यूटर नहीं हैं। केवल क्वांटम प्रोसेसर हैं। जब काम करने का समय मिलीसेकंड तक सीमित होता है तो मुझे रैम की आवश्यकता क्यों होती है? मैं क्यू # में कार्यक्रम करता हूं, लेकिन यह उच्च स्तरीय भाषा है। अपने लिए 15 बटेर आवंटित किए, और जो आप चाहते हैं उनके साथ करें। वांटेड, दसवीं के साथ पहली qubit उलझन में। वांछित - पहले छह को भ्रमित किया।

असली प्रोसेसर पर ऐसी कोई स्वतंत्रता नहीं है। मैंने 15 के साथ पहली qubit को भ्रमित करने के लिए कहा - संकलक 26 अतिरिक्त संचालन उत्पन्न करेगा। किसी भी भाग्य के साथ। यदि आप भाग्यशाली नहीं हैं, तो यह एक सौ उत्पन्न करेगा। तथ्य यह है कि एक qubit केवल अपने पड़ोसियों के साथ भ्रमित हो सकता है। 6 से अधिक पड़ोसी प्रति क्विट, मैंने नहीं देखा है। सिद्धांत रूप में, ऐसे कंपाइलर होते हैं जो क्वांटम प्रोग्राम को ऑप्टिमाइज़ करते हैं, लेकिन अभी तक वे सैद्धांतिक नहीं हैं।

प्रत्येक प्रोसेसर के निर्देशों का अपना सेट होता है, और क्वाइबेट्स के बीच संबंध भिन्न होते हैं। एक आदर्श दुनिया में, हमारे पास Rx, Ry, Rz और उनके संयोजन हैं, साथ ही दस विशेषताओं का एक नि: शुल्क उलझाव है, साथ ही स्वैप: क्वर्क में ऑपरेटरों को देखें। वास्तविक जीवन में, हमारे पास कई जोड़ियाँ हैं, और CNOT (q [0], q [1]) के उलझाव में केवल एक ही ऑपरेशन का खर्च आता है, और CNOT (q [1], q [0]) - पहले से ही 7. और जुटना पिघल रहा है। ...

मूल्य, उपलब्धता, स्थितियां, मूल्यह्रास का समय, प्रोग्रामिंग टूल ...

कीमतों का विज्ञापन नहीं किया जाता है, औसत नागरिक की पहुंच शून्य के करीब है, मूल्यह्रास समय की गणना अभ्यास में नहीं की गई है, प्रोग्रामिंग टूल केवल उभर रहे हैं। Arxiv.org पर प्रलेखन।

तो नए क्वांटम कंप्यूटर को जारी करते समय विशेषज्ञों को किस तरह की जानकारी की आवश्यकता होती है?

उपरोक्त सूची के अलावा, मुझे पर्लपावर और ऑल्टर 2 के विकल्प पसंद हैं:

यह एक नया क्वांटम कंप्यूटर के बारे में प्रत्येक लेख होगा, जो दो विशेषताओं के साथ शुरू हुआ था - एक साथ भ्रमित होने वाली संख्याओं की संख्या, और उद्धरणों का अवधारण समय।

या इससे भी बेहतर - सबसे सरल बेंचमार्क के रनटाइम के बाद से, उदाहरण के लिए, संख्या 91 के सरल कारकों को खोजना।