Квантовые компьютеры: нет ли особых глупостей

[Red_Herring]

Канадский премьер-министр выступает в роли "эксперта" по квантовым компьютерам. Хотелось бы понять, не наговорил ли он каких-либо особых глупостей (вероятный ответ "нет, но ничего умного не сказал). Спасибо

https://youtu.be/4ZBLSjF56S8

[amon]

IMHO, для пол-минутного высказывания политика на научную тему - вполне удовлетворительно. Главное отличие отмечено правильно, и хватило ума не вдаваться в детали.

[Dan B-Yallay]

Деталей он наверное и не знает.

[amon]

Dan B-Yallay в сообщении #1116157 писал(а):

Деталей он наверное и не знает.

Ну, опыт, в том числе этого форума, показывает, что часто это совершенно не мешает детали обсуждать.

[mihaild]

amon в сообщении #1116128 писал(а):

Главное отличие отмечено правильно

Главное отличие же в том, что разные кубиты запутаны, а не в том, что один кубит может принимать много разных значений (иначе можно было бы просто использовать вместо них вещественный вектор). Или вы считаете, что тут и так сойдет?

[amon]

mihaild в сообщении #1116185 писал(а):

Или вы считаете, что тут и так сойдет?

amon в сообщении #1116128 писал(а):

и хватило ума не вдаваться в детали.

[Red_Herring]

amon в сообщении #1116128 писал(а):

и хватило ума не вдаваться в детали.

Это у него привычка: в экономическом плане он тоже не вдавался в детали, а когда пошли подробности, то сразу даже его сторонники за головы схватились.

[interestrate]

mihaild в сообщении #1116185 писал(а):

Главное отличие же в том, что разные кубиты запутаны, а не в том, что один кубит может принимать много разных значений (иначе можно было бы просто использовать вместо них вещественный вектор). Или вы считаете, что тут и так сойдет?

Кубит не принимает много разных значений, а отдает их. У него нет какого либо определенного значения, его текущее значение будет зависеть от наблюдения. Получается, что чтение одного и того же регистра будет всегда выдавать разные значения. То есть, получение рандома, по сути дела. Согласно википедии, можно вычислить "изначальное значение". Как на этом можно построить какую-то вычислительную модель, я не представляю. Сколько я не пытался это понять, не вышло. Вся информация по этому поводу крайне куцая, это ВАУ-информация, когда говорящий что-то восторженно говорит про это, когда же дело касается конкретного механизма вычислений, дело уходит в абстракции и витания в облаках. Данный топик лишнее тому подтверждение. Все об этом говорят, но есть сомнения, что кто-то понимает о чем идет речь. Поэтому, претензии высказанные политику, или обывателю, о том, что он не понимает "идеи", скорей всего касаются и ученых, занимающихся непосредственно этой проблемой. Есть большие сомнения в том, что они понимают, что они вообще хотят.

Что касается спутанности, элементы памяти можно и так спутать. Любая электрическая схема является "спутанной" памятью, поскольку все ее элементы взаимозависимы.

[mihaild]

У меня есть большие сомнения в том, что я понимаю квантовые вычисления, но я пока что не вижу причин считать, что этого не понимают более умные люди.

Состояние бита - элемент $Z_2$. Состояние кубита - единичный вектор из $\mathbb{C}^2$. Но важно, что состояние $n$ битов - элемент $Z_2^n$, а $n$ кубитов - $(C^2)^{\otimes n}$, т.е. размерность пространства состояний растет экспоненциально.

[interestrate]

mihaild
Вы, допустим, при записи в 4-х(ку)битный регистр вы записываете 1111, затем читаете его оттуда, у Вас получается 1010. При следующем чтении -- 0000. Но можно вычислить, что там когда то был 1111. При этом, при каждом считывании, связаные частицы где то там в других кубитах тоже меняются при каждом чтении, но их изменения едва ли возможно прочитать. Судя по описанию, так работает квантовый компьютер. Это, по сути, означает, что, закодировав алфавит, вы затем записываете в память слово "Мама", а при чтении получаете слово "Папа", или любое другое слово. Кроме того, абсолютно неизвестно, что при чтении происходит в других областях памяти.

Прежде чем углубляться в "размерности пространства", объясните элементарное: как такая система вообще может что-то вычислить?

[mihaild]

Где вы взяли такое описание?
В два кубита вы можете записать 00, например - и после этого при чтении из них будете гарантированно получать 00. Если вы прочитаете один кубит два раза подряд - вы получите один и тот же результат.
Но может быть скажем состояние $\frac{|00> + |11>}{\sqrt{2}}$. При измерении первого кубита вы можете получить 0, а можете 1. При измерении второго кубита - тоже. Но если измерить оба - то вы можете получить 00, можете 11, но никогда не получите 01.

[interestrate]

mihaild
это из самого определения следует. Состояние зависит от наблюдения. Кубит находится в состоянии суперпозиции. Об этом прямо пишется:

Цитата:

При любом измерении состояния кубита он случайно переходит в одно из своих собственных состояний

[Xaositect]

interestrate, вы неверно понимаете кубиты

interestrate в сообщении #1116282 писал(а):

При любом измерении состояния кубита он случайно переходит в одно из своих собственных состояний

Да, но вероятности зависят от состояния.
В частности, если кубит находится в состоянии $\left|0\right>$, то при чтении он будет в состоянии $\left|0\right>$ с вероятностью 1, и в состоянии $\left|1\right>$ с вероятностью 0. То есть если уж состояние $\left|0\right>$, то оно и дальше будет $\left|0\right>$, с вероятностью 100%.
А вот для того, чтобы появились какие-то нетривиальные вещи, надо, чтобы кубит был в суперпозиции. Например, кубит в состоянии $\frac{1}{\sqrt{2}}(\left|0\right> + \left|1\right>)$ при чтении перейдет в $\left|0\right>$ или $\left|1\right>$ с равной вероятностью.

[interestrate]

Xaositect в сообщении #1116286 писал(а):

То есть если уж состояние $\left|0\right>$, то оно и дальше будет

Я не понимаю, как у него может быть "уже есть", если квантовая механика говорит о том, что ничего нет(это и есть суперпозиция), а появляется только при наблюдении? У квантов нет никакого определенного состояния вне наблюдения.

[Xaositect]

interestrate в сообщении #1116291 писал(а):

Я не понимаю, как у него может быть "уже есть", если квантовая механика говорит о том, что ничего нет(это и есть суперпозиция), а появляется только при наблюдении? У квантов нет никакого определенного состояния вне наблюдения.

Как это нет? Суперпозиция - это определенное состояние, суперпозиции бывают разные и вполне определенным образом отличаются друг от друга, в частности, при измерении могут давать базисные состояния с разными вероятностями.