2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу Пред.  1 ... 4, 5, 6, 7, 8  След.
 
 Re: Как понимать вычисления в квантовых вычислениях?
Сообщение23.08.2019, 13:52 


12/09/18
39
_Z_ в сообщении #1411767 писал(а):
Что это за особая схема? Где про нее прочитать?
Квантовая схема проектируется разработчиком квантового алгоритма или производителем квантового компьютера. На данный момент это дело еще на поток никто не поставил, поэтому на пока что можете прочитать про нее только в моих сообщениях :mrgreen:

 Профиль  
                  
 
 Re: Как понимать вычисления в квантовых вычислениях?
Сообщение23.08.2019, 14:50 
Заслуженный участник


02/08/11
6874
Чтобы говорить предметно, надо обратиться к какому-нибудь конкретному квантовому алгоритму. Простейший - это, наверное, алгоритм Шора.

 Профиль  
                  
 
 Re: Как понимать вычисления в квантовых вычислениях?
Сообщение23.08.2019, 15:52 


05/12/10
216
Student2018 в сообщении #1411772 писал(а):
Квантовая схема проектируется разработчиком квантового алгоритма или производителем квантового компьютера. На данный момент это дело еще на поток никто не поставил, поэтому на пока что можете прочитать про нее только в моих сообщениях

Каким образом по вашему эта схема обходит свойство случайности результата измерения?

 Профиль  
                  
 
 Re: Как понимать вычисления в квантовых вычислениях?
Сообщение23.08.2019, 16:19 


12/09/18
39
warlock66613 в сообщении #1411778 писал(а):
Чтобы говорить предметно, надо обратиться к какому-нибудь конкретному квантовому алгоритму. Простейший - это, наверное, алгоритм Шора.

Сам алгоритм Шора - это только пол беды. Ведь его физически работающая версия обязательно должна быть привязана к квантовой архитектуре конкретного квантового компьютера, на котором она будет работать. То есть важно что используется - фотоны, электроны или еще что-то, как реализованы квантовые вентиля и т.д. У меня таких знаний нету. Это надо у физиков спрашивать, которые квантовыми вычислениями занимаются...

_Z_ в сообщении #1411782 писал(а):
Каким образом по вашему эта схема обходит свойство случайности результата измерения?

Ответ на вопрос зависит от физической архитектуры квантового компьютера. Если же говорить абстрактно, то, возможно что кубиты проходят через логические блоки, в которых, например, все неправильные ответы заменяются правильным. На выходе тогда получаются квантовые состояния с единичными вероятностями.

Вот кстати цитата из Википедии: "Квантовая система даёт результат, только с некоторой вероятностью являющийся правильным. Но за счёт небольшого увеличения операций в алгоритме можно сколь угодно приблизить вероятность получения правильного результата к единице".

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0 ... 0%B5%D1%80

 Профиль  
                  
 
 Re: Как понимать вычисления в квантовых вычислениях?
Сообщение23.08.2019, 17:15 
Заслуженный участник


02/08/11
6874
Student2018 в сообщении #1411788 писал(а):
То есть важно что используется - фотоны, электроны или еще что-то, как реализованы квантовые вентиля и т.д.
Кому важно и для чего? Для ответа на вопросы _Z_ это совершенно неважно.

 Профиль  
                  
 
 Re: Как понимать вычисления в квантовых вычислениях?
Сообщение23.08.2019, 18:26 


12/09/18
39
warlock66613 в сообщении #1411801 писал(а):
Кому важно и для чего? Для ответа на вопросы _Z_ это совершенно неважно.

Ну если вам для понимания достаточно абстрактной фразы типа "кубит коллапсирует в обычный бит" (при том что кубит - это всего лишь математическая модель, т.е. опять разговор ни о чем), или "вон, в Q# это делается так..." то может и не важно. Для вас. А для меня это один из ключевых моментов.

 Профиль  
                  
 
 Re: Как понимать вычисления в квантовых вычислениях?
Сообщение26.08.2019, 10:29 


05/12/10
216
Неужели тут никто не знает ответ на мой вопрос?

-- Пн авг 26, 2019 10:30:21 --

Student2018 в сообщении #1411813 писал(а):
Ну если вам для понимания достаточно абстрактной фразы типа "кубит коллапсирует в обычный бит" (при том что кубит - это всего лишь математическая модель, т.е. опять разговор ни о чем)

С чего бы это математическая модель? Тот же фотон вполне себе может играть роль кубита. Разве нет?

 Профиль  
                  
 
 Re: Как понимать вычисления в квантовых вычислениях?
Сообщение26.08.2019, 10:42 
Заслуженный участник


02/08/11
6874
_Z_,
warlock66613 в сообщении #1411778 писал(а):
Чтобы говорить предметно, надо обратиться к какому-нибудь конкретному квантовому алгоритму. Простейший - это, наверное, алгоритм Шора.

 Профиль  
                  
 
 Re: Как понимать вычисления в квантовых вычислениях?
Сообщение26.08.2019, 11:24 


12/09/18
39
_Z_ в сообщении #1412060 писал(а):
С чего бы это математическая модель? Тот же фотон вполне себе может играть роль кубита. Разве нет?

Потому что такой частицы под названием "кубит" не существует. Фотон, вероятно, может играть роль кубита, но в каком виде - опять непонятно. Фотон в "фотонной ловушке"? И как с ним работать в таком виде? Или, может быть, фотон из лазерного луча? Тогда уже не фотон, а световая волна. Сойдет световая волна на роль кубита? Может быть и сойдет, но у такого светового компьютера скорее всего не будет регистра. Короче говоря, чтобы что-то обсуждать, надо понимать на какой физической архитектуре все эти математические модели будут работать.

 Профиль  
                  
 
 Re: Как понимать вычисления в квантовых вычислениях?
Сообщение26.08.2019, 14:09 
Заслуженный участник


20/08/14
11062
Россия, Москва
Student2018 в сообщении #1412077 писал(а):
Короче говоря, чтобы что-то обсуждать, надо понимать на какой физической архитектуре все эти математические модели будут работать.
С вот этим не согласен, приведу пример из классических вычислений: законы логики (хоть двоичной, хоть ещё какой) одинаковы для любой физической реализации вычислителя, хоть на реле, хоть на транзисторах, хоть на пневмоклапанах. И изучать работу алгоритмов можно как раз без привязки к аппаратуре.
Другое дело, что не понимая вообще как всё работает, полезнее выбрать какую-то более понятную физическую реализацию и уже на ней подробно разобрать работу логических схем и потом и алгоритмов, это да. Все учебники по работе компьютеров начинаются с выключателей и лампочек, но достаточно для них сформулировать общие законы логики и дальше уже обсуждение всегда идёт именно в базисе этих законов, а не лампочек. Так же и с кубитами, достаточно разобрать на какой-то понятной модели подробно их преобразования, а дальше уже игнорировать физическую реализацию кубитов.

 Профиль  
                  
 
 Re: Как понимать вычисления в квантовых вычислениях?
Сообщение26.08.2019, 18:04 


12/09/18
39
Dmitriy40
Обычную логическую схему можно рассматривать без привязки к физической реализации, т.к. мы точно знаем, что сможем физически реализовать любую логическую операцию, которая там используется. Свойства полупроводников (или пневмоклапанов) хорошо изучены, понятно как они работают, понятно что на их основе можно сделать и чего нельзя.
В случае с квантовыми вычислениями спектр операций, который можно практически использовать в квантовой логической схеме, существенно зависит от физических свойств "кубита", "квантового вентиля" и др., т.к. благодаря именно этим свойствам и работает "квантовая логика". Эти свойства на сейчас недостаточно хорошо изучены. И мне почему-то кажется, что, например, на одной архитектуре какие-то унитарные операции будут работать, а на другой не будут, или же их работа будет качественно отличаться. И если оно работает в Q#, не факт что оно будет работать на практике. И вообще, в терминах абстрактных унитарных операций и матричных преобразований, многое остается непонятным - как формируется вероятность ответа на выходе, почему она именно такая, что там в это время происходит с кубитами, и т.п. И все это из-за того что нету связи с реальными объектами.

 Профиль  
                  
 
 Re: Как понимать вычисления в квантовых вычислениях?
Сообщение26.08.2019, 19:39 
Заслуженный участник


27/04/09
28128
Это же в любом случае не уровень азов. До него человек при желании потом уже доберётся и уж наверняка не будет уверен в том, чего не показано, без повода, если захочет иметь полезные знания, а не неизвестно что.

 Профиль  
                  
 
 Re: Как понимать вычисления в квантовых вычислениях?
Сообщение26.08.2019, 20:09 
Аватара пользователя


31/10/08
1244
Student2018 в сообщении #1412165 писал(а):
И вообще, в терминах абстрактных унитарных операций и матричных преобразований, многое остается непонятным - как формируется вероятность ответа на выходе, почему она именно такая, что там в это время происходит с кубитами, и т.п.

Почему 2+2=4? По определению математических операций. Мы договорились, что вентилями мы осуществляем преобразования над состояниями. В соответствии с обще принятым в математическом анализе операциями.
Вероятности это из области волновой механики. Связь волновой и матричной формы так же известна.
Так что откуда берётся вероятность нам так же известно.

Student2018 в сообщении #1412165 писал(а):
Обычную логическую схему можно рассматривать без привязки к физической реализации, т.к. мы точно знаем, что сможем физически реализовать любую логическую операцию, которая там используется. Свойства полупроводников (или пневмоклапанов) хорошо изучены, понятно как они работают, понятно что на их основе можно сделать и чего нельзя.
В случае с квантовыми вычислениями спектр операций, который можно практически использовать в квантовой логической схеме, существенно зависит от физических свойств "кубита", "квантового вентиля" и др., т.к. благодаря именно этим свойствам и работает "квантовая логика". Эти свойства на сейчас недостаточно хорошо изучены.

Вообще-то изучены достаточно хорошо. И для квантовых вентилей мы так же хорошо знаем, что можем реализовать любую операцию. Для этого нужен набор базовых вентилей. Точно также как и в логических компьютерах есть базовый набор операций И, ИЛИ, НЕ из которых мы можем получить все остальные КСОР, стрелка шифира и тд. Так и для квантовых есть базовый набор вентилей C-NOT и всех однокубитных вентилей, является универсальным(см https://ru.wikipedia.org/wiki/Квантовый_вентиль подробнее можно прочитать у Садовничевого)

И как их реализовать нам тоже известно.
В общем случае кубиты на основе эффекта Джозефсона представляют собой металлический контур с размерами порядка десятков микрон, в котором встроены разрывы из диэлектрика шириной несколько нанометров. Напомним, что эффект Джозефсона описывает туннелирование сверхпроводящего тока между двумя сверхпроводниками, разделенными изолирующим барьером. Суть явления туннелирования заключается в том, что электроны могут с некоторой вероятностью проходить сквозь потенциальные барьеры. В нашем примере они проходят через разрыв из изолятора в металлическом контуре. При температурах, близких к абсолютному нулю, через такой контур начинает проходить ток сверхпроводимости, который может спонтанно менять направление и протекать как по часовой стрелке, так и против нее, поскольку энергетический уровень обоих состояний равновероятен. Ток по часовой стрелке и против нее соответствует 0 и 1. Промежуточное состояние — суперпозиция. Внешнее электромагнитное поле может переключать систему в одно из конечных состояний. Это очень общая и очень приближенная схема.(Цитата из https://www.controlengrussia.com/innova ... xperience/)

Есть проблема шумов. Но она есть и в обычных компьютерах. В обычных компьютерах после каждого вентиля стоит подтягивающий регистр который корректирует напряжение. Так и у квантового компьютера есть корректирующие элементы.

 Профиль  
                  
 
 Re: Как понимать вычисления в квантовых вычислениях?
Сообщение27.08.2019, 10:43 


12/09/18
39
Pavia в сообщении #1412212 писал(а):
Вероятности это из области волновой механики. Связь волновой и матричной формы так же известна. Так что откуда берётся вероятность нам так же известно... И как их реализовать нам тоже известно.
Вам может быть и известно, но пишут почему-то все равно так, что одна голая математика (правда вторая статья мне понравилась).

 Профиль  
                  
 
 Re: Как понимать вычисления в квантовых вычислениях?
Сообщение27.08.2019, 13:44 


05/12/10
216
Student2018 в сообщении #1411788 писал(а):
Ответ на вопрос зависит от физической архитектуры квантового компьютера. Если же говорить абстрактно, то, возможно что кубиты проходят через логические блоки, в которых, например, все неправильные ответы заменяются правильным. На выходе тогда получаются квантовые состояния с единичными вероятностями.

Вот кстати цитата из Википедии: "Квантовая система даёт результат, только с некоторой вероятностью являющийся правильным. Но за счёт небольшого увеличения операций в алгоритме можно сколь угодно приблизить вероятность получения правильного результата к единице".

Кстати цитата из википедии как то противоречит вашему заявлению, зато хорошо согласуется с моим понимаем, при котором нам нужно прогнать алгоритм несколько раз, чтобы "восстановить"/получить квантовое состояние результирующего регистра, который мы читаем (измеряем). Ибо одно измерение дает лишь один из вариантов (с какой то вероятностью), а нам же нужно восстановить именно сами вероятности, именно они (как я понимаю) и являются результатом вычисления, а не то, что мы измерили в одном конкретном измерении.

Может я конечно и ошибаюсь, тогда хотелось бы узнать, что же является результатом.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 117 ]  На страницу Пред.  1 ... 4, 5, 6, 7, 8  След.

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: madschumacher, stalvoron


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group