👨🏼‍🍳 🥗 🐃 生命中的量子魔术 🤶🏻 🙆🏿 ☕️

D-Wave绝热计算机

本文完成了一系列致力于量子魔术批判分析的出版物：geektimes.ru/post/285378和geektimes.ru/post/285490。由于某种原因，这个词使新宗教的某些信奉者感到恼火。但是我没有发明它，而是从她的一位牧师，或者至少是同修那里借来的，他们试图出版一本杂志，写了一本书，名字是royallib.com/book/doronin_sergey/kvantovaya_magiya.html。另外，从事量子编码系统的美国公司MagicQ的名称包含连字符前面的部分文章标题。在这里，我试图推测现实世界中存在的技术，这些技术通常与EPR悖论意义上的量子纠缠有关。

什么是绝热算法？

众所周知，还不存在使用具有复杂量子位的寄存器运行的成熟量子计算机。只有实验性的设置可以用有限数量的qubit来完成某些工作。例如，他们说，早在2001年，IBM就能够使用7量子位的Shore算法将数字15分解为两个简单因子。但是我不满足于其他一些数字屈从于此设备的信息。也许他看上去很糟，但是，在我看来，将其称为不是计算机而是一个独特的物理实验更为正确。

让我们首先阐明“成熟的量子计算机”的含义。这种设备可实现量子并行计算（请参阅geektimes.ru/post/285490中的 “上帝的计算机” 段落）如果不是，那么谈论量子计算机就意味着愚弄人们。关于量子技术的进展和前景，记者甚至许多科学家都非常成功地参与了这一工作。值得注意的是，从创建第一批激射激光器到随后的激光器，量子技术通常已经使用了60年。今天，有使用量子效应的计算机。

这种计算机的示例是D-Wave 产品www.3dnews.ru/822671。众所周知，D-Wave有效呈现的具有128、512、1024甚至2048量子位寄存器的处理器不会形成纠缠状态。尽管据说8个量子位的组相互纠缠，但各个（几个）量子位之间仍然存在混淆。对于黑匣子知之甚少，它实际上是一台D-Wave计算机。

但是，众所周知，它实现了所谓的绝热算法。他们利用SQUID（“量子位”）之间的能量重新分配效应，在此期间，寄存器放松到热力学平衡状态。同时，可以解决与整数优化有关的非常狭窄的问题。但是，据称其中存在旅行商问题，该问题的解决速度比任何超级计算机都快。这肯定给人留下了深刻的印象！显然，我们在谈论局部优化，即在相当接近它的那些路由的类别中逐步改进任意路由。但是，从实际的角度来看，通常，局部优化算法可以高效地工作。

什么是绝热算法？我将尝试用我自己提出的示例对此进行解释。也许D-Wave中的算法工作方式大不相同。但是我无法想象如何在量子位系统中使用能量重新分配的过程。自己判断它看起来有多合理。无论如何，作为一种优化算法，应该不会引起兴趣。技术上可行！

在这方面，“ qubit”一词不太合适，因为希望有更多的条件。有一个合适的词“ kudit”。原则上，这是相同的qubit，只是没有2，而是任意数

基本状态。如果是qubit（

d

$d$

）也可以绝热地考虑，但仍假设D-Wave在某些情况下使用kudits

d = 2

$d=2$

。让我们走得更远，认为在这种情况下不需要基态的叠加。要实现绝热算法，具有数据元素就足够了，每个数据元素都可以位于以下一个元素中

d \geq 2

$d\geq 2$

能量（静止）状态，并在与足够接近的元素相互作用时从一个状态移动到另一个状态。该寄存器包括

d

$d$

这种“kuditov”（和将被称为下文）。让您需要找到最大的功能

n

$n$

在条件下

z_{1} + z_{2} + \dots + z_{n}

$z_1+z_2+\ldots+z_n$

\sum_{j = 1}^{n} m_{j} \cdot z_{j} = K z_{j} \geq 0 z_{j} \in Z

$\sum_{j=1}^n m_j\cdot z_j=K\qquad z_j\geq 0\qquad z_j\in{\mathbb Z}$

赔率

和

m_{j}

$m_j$

是整数，非负数。有必要找到此优化问题的（整数）解决方案。以下是它可能如何产生的示例。通过引入新变量对其进行转换

K

$K$

，其中

x_{j} = z_{j} / M

$x_j=z_j/M$

。打标

M = Н О К (m_{1}, m_{2}, \dots, m_{n})

$M=(m_1, m_2, \ldots, m_n)$

我们得到等价的问题：求最大值

Q = K / M

$Q=K/M$

在条件下

x_{1} + x_{2} + \dots + x_{n}

$x_1+x_2+\ldots+x_n$

\sum_{j = 1}^{n} m_{j} \cdot x_{j} = Q x_{j} \geq 0 (1)

$\sum_{j=1}^n m_j\cdot x_j=Q\qquad x_j\geq 0\qquad\qquad(1)$

我们假设能量水平在

。运行算法遵循所有

Δ E

$\Delta E$

设定蜂鸣音

j

$j$

充满能量的状态

j

$j$

，即，将其传送到

m_{j} Δ E

$m_j\Delta E$

-th能级（从零开始）。让变量的当前值

m_{j}

$m_j$

由等式确定

x_{j}

$x_j$

，其中

E_{j} = m_{j} Δ E \cdot x_{j}

$E_j=m_j\Delta E\cdot x_j$

能量

E_{j}

$E_j$

-th kudit。然后所有初始值

j

$j$

。在kudits值之间重新分配能量的过程中

x_{j} = 1

$x_j=1$

变量，模拟数量的变化

E_{j}

$E_j$

。现在，我们将为寄存器提供独立进入热力学平衡状态的机会。在此过程中，能量较高的Kudits将以较低的能量将其转移到接近它们的Kudit中。

x_{j} = E_{j} / (m_{j} Δ E)

$x_j=E_j/(m_j\Delta E)$

。考虑能量对时的相互作用

Δ E

$\Delta E$

从元件移动到能量

k Δ E

$k\Delta E$

带能量的元素

E_{p}

$E_p$

。然后是变量的新值

E_{q}

$E_q$

和

x_{p}

$x_p$

由以下表达式给出：

x_{q}

$x_q$

x_{p}^{'} = x_{p} - \frac{k}{m_{p}} x_{q}^{'} = x_{q} + \frac{k}{m_{q}} (2)

$x_p'=x_p-\frac{k}{m_p}\qquad x_q'=x_q+\frac{k}{m_q}\qquad\qquad(2)$

显然，对于大多数情况下的此类“交易”

，即初始能量

m_{p} > m_{q}

$m_p>m_q$

-th kudit大于

p

$p$

去。然后从（2）得出

q

$q$

，即，该目标函数的值已经从增加

x_{p}^{'} + x_{q}^{'} > x_{p} + x_{q}

$x_p'+x_q'>x_p+x_q$

至

\sum_{j} x_{j}

$\sum_j x_j$

。同时

\sum_{j} x_{j}^{'}

$\sum_j x'_j$

如果

为整数，则

为整数

z_{p}^{'} = M x_{p}^{'} = M (x_{p} - \frac{k}{m_{p}}) = z_{p} - k \frac{M}{m_{p}}

$z'_p=Mx'_p=M\left(x_p-\frac{k}{m_p}\right)=z_p-k\frac{M}{m_p}$

。由于该过程是绝热的，因此系统的总能量不会改变。因此

z_{p}

$z_p$

\sum_{j = 1}^{n} m_{j} \cdot x_{j}^{'} \cdot Δ E = \sum_{j = 1}^{n} E_{j}^{'} = \sum_{j = 1}^{n} E_{j} = \sum_{j = 1}^{n} m_{j} \cdot x_{j} \cdot Δ E = Q Δ E

$\sum_{j=1}^n m_j\cdot x_j'\cdot\Delta E=\sum_{j=1}^n E'_j=\sum_{j=1}^n E_j=\sum_{j=1}^n m_j\cdot x_j\cdot\Delta E=Q\Delta E$

从中很明显，新的价值观

满足约束（1）。在系统中建立热力学平衡之后（这将很快发生），仍然需要计算库迪特的能量值

x_{j}^{'}

$x'_j$

除以

E_{j}

$E_j$

和乘以

m_{j} Δ E

$m_j\Delta E$

。获得原始问题的解决方案

M

$M$

。请注意，在数字算法的每个步骤

z_{1}, z_{2}, \dots, z_{n}

$z_1,z_2,\ldots,z_n$

是整数，即解决了整数优化问题。我们还注意到，最终的解决方案将是局部最优的，但也许在实践中这将适合我们。以下是实际考虑的问题的一个示例（已发明）。让您需要为中的最大数量的客户提供服务

z_{j} = M x_{j}

$z_j=Mx_j$

点，每点都应被邀请

n

$n$

个人。同时，公司有现金

z_{j}

$z_j$

，应根据预算以及本段中为一位客户提供服务的费用在此操作上花费

K

$K$

等于

j

$j$

。显然，以这种方式，D-Wave计算机可以解决非常狭窄的优化问题，但是，这是很有意义的。例如，谷歌的工匠使用绝热算法教D-Wave识别照片中汽车的图像。然而，尽管该公司的产品引起了极大的兴趣，但它与任何通用的，真正的量子计算机都遥遥相望。

m_{j}

$m_j$

来自中东王国的量子雷达

非常奇怪的信息是，中国据称成功地使用了成对纠缠的光子对雷达进行了测试，这些光子在长达100 km的距离内运行并且能够制造无用的雷达技术-invisibility sputniknews.com/military/20161004/1045974842/china-quantum-radar-stealth。 html的。这种媒体资源是高度支持中国而不是支持俄罗斯的。勇敢地这样agitprop））

显然，中国已经在虚张声势，主要是它已经掌握了复杂的技术并将其用于卫星通信以及雷达中。如果您相信量子魔术，那么这种雷达的想法就非常明显。纠缠在一起的两个EPR-光子之一以驻波的形式被捕获在光腔中，第二个与目标相遇（B2 Spirit）。一旦从物体表面反射回来，由于部分折射，它立即以大于0.5的概率获得垂直于入射反射平面的偏振。这意味着该对中两个光子之一的偏振态已经改变。根据EPR-范式（又称量子魔术），第二个光子的极化-谐振器中缺失的极化也发生了变化。由于发生这种情况的原因不是一对光子，而是许多，可以检测出腔中场的极化变化。知道了，精神吗？现在，我们将以毛泽东的聪明点子打倒您的精神！）））

重要的是要注意这样一个事实，即当反射的光子返回到发射器时，目标检测不会发生，而是在被物体反射后立即发生。不难理解，这与SRT完全相反。实际上，让光子进入纠缠对的激光束沿固定方向发光。一旦命运不明的B2越过光束，PLA战士就在同一瞬间确定了目标的方位角和仰角。当他们确定光束的方向时，他们事先知道了这些角度，但是美国人宣布在这个地方看到光束之前与他会面！如果不超过最大允许信号速率

米/秒，是什么？量子魔术的拥护者和爱好者，这一事实不会打扰。长期以来，习惯性的说法是说物理学定律写在经典空间中，而量子物理学则渗透到了远处，而其他规则则适用于量子力学（例如，用黑洞刺穿弯曲的空间会大大减小恒星之间的距离）。我不假定基于对量子奇迹的信念而准确地再现哲学解释。但是基于实验已经证实的物理原理，这不可能发生。

с = 299792458

$=299 792 458$

那么，小说光子雷达是小说吗？是的，没有。以我开玩笑地描述的形式-肯定是的。但是您可以设想这种雷达的运行机制，它具有纯粹的量子性质。因此，不会出现纠结的对。取而代之的是，每个光子分为两种模式，一种保留在谐振器中，另一种用于满足此目的（请参阅geektimes.ru/post/285378中第Disec在Aspe Experience中的引用）。在反射模式返回并被雷达吸收整个光子之后，腔中的场减弱。对于大量的光子，可以检测到这一点。

在评估这些考虑因素时，重要的是要了解光子没有Schrödinger表示。这意味着它在空间中没有位置。粗略地说，在存在光子的任何地方都存在光子。在这种情况下，阅读狄拉克（Dirac）的《量子力学原理》一书的介绍是很有用的，他在那里讨论了光子。它仅需花费几分钟，但它有助于摆脱光子的侵入图像-点粒子，这是对Aspe实验的错误解释的基础。

因此，显然，通常的位置发生在光子上。显然，只有一小部分返回雷达。但是，反射的光子模式将是一个散射波，因此其返回辐射位置的可能性不是很小。当然，所有这些启发式考虑都可能是错误的。但是，我的解释是基于CM的，并没有吸引神秘的实体，例如无限远粒子的纠缠态。

有一件事很清楚：中国人创造了一个光子雷达，可以让他们探测视线以外的飞机。这是波光学和光子技术的成功。这样的雷达可能会增加隐形飞机的脆弱性。尽管中国人自己坚信相反，但量子魔术不太可能涉及。

从有关此主题的文章中提取wonderfulengineering.com/该中国人据称已经开发出一种可以探测美国隐形飞机的量子雷达，在不知道缩写的情况下我无法弄清楚。显然，这与纠缠的光子无关。看起来像是有光子的常规位置。

在此图中，根据同一篇文章，据人们可以判断，多普勒雷达的工作原理。

密码学和自发参数散射

量子密码系统已经存在了几十年，甚至更多。它们一直与量子魔术混合在一起，但是，显然，与这种系统无关。例如，请考虑此处en.wikipedia.org/wiki/Quantum_Cryptography中描述的BB84私钥生成算法。

该保护机制基于以下事实：如果攻击者Eva截获了偏振光子携带的位，则她会将其置于偏振状态，这可能与Alice设置的状态不同。在验证爱丽丝与鲍勃之间的传输位期间，将检测到极化的这种变化。使用量子效应-将光子过渡到其自己的已测量极化状态，但使用EPR-与纠缠无关。

因此，量子密码术的实际系统扮演着支持量子魔术的重要论点的角色，但实际上并非如此。至于该领域的理论结果，基于EPR纠缠，它们的物理可行性与与隐形传态和量子计算geektimes.ru/post/285490相同的基本问题相关联。

在奇妙的工程中，中国人已经开发出一种可以探测美国隐形飞机的量子雷达示出了描绘作为量子雷达的纠缠对的假想源的光子的自发参数散射的图。据信在此过程中，穿过非线性晶体的光子自发分裂成两个纠缠的光子。从60年代后期开始，这就是众所周知的微弱影响。产生的耦合称为双光子；从理论上讲，这令人困惑。

自发参数散射（自发向下转换）

但是，如图所示，实际上是在这里产生两个光子吗？或者说在晶体出口处讲一个光子的两种模式更正确？也就是说，关于双折射？在有关此主题的一些文章中，作者谨慎地写道，光子衰减为两个的过程不应过于刻板。从通过“一对光子”的干涉检测到该效应的事实来看，可以肯定地说，这里没有出现该对。事实是，根据CM，光子只能干涉自身！在他的基本著作中狄拉克（Dirac）直接写道，两个不同的光子永远不会发生干扰（请参阅引言）。据推测，这种情况不会显着影响自发参数散射的理论。但是，它会从纠缠的光子神话中淘汰出一个重要的支柱，在数十公里和数百公里（EPR-纠缠）的距离上散射后剩余的那些。当然，这个问题需要准确的研究。

三份出版物的结果表达了我的个人观点。量子魔术没有任何理论基础，是随质量管理的形式主义而进行的任意推测的产物，实际上并没有得到实验的证实。 Aspe的基础实验是根据经典思想错误地解释的，经典思想是一个级联中发射的光子同时具有动量和角动量的特征值（由于CM和QED，这是不可能的）。 EPR-这种范式并未体现在真实的量子技术中，这与在记者和不太认真的科学家的压力下习惯思考的习惯相反。科学界非常缺乏对该范例的严格评估，而该范例实际上已经成为教条。

PS我的文章丝毫没有对量子力学产生怀疑。量子魔术的拥护者的反面是上述不诚实的证据。

生命中的量子魔术

什么是绝热算法？

来自中东王国的量子雷达

密码学和自发参数散射

More articles: