Вход — sdo.rzd.ru/lms Сейчас много говорят о новых технологиях вычисления — в частности, то и дело звучат слова «квантовые вычисления», «квантовый интернет» и даже «квантовая криптография». Посмотрим, что это такое и нужно ли оно нам. Начнём с квантового компьютера.
Логический кубит стал устойчив к шумам
Laird Egan et al. / Nature, 2021
Физикам удалось показать, что квантовые коды коррекции ошибок работают не только в теории, но и на практике. Ученые реализовали один из уже разработанных методов коррекции и на его основе собрали устойчивую к шуму и ошибкам квантовую систему. Авторский протокол позволил отслеживать ошибки на каждом этапе работы схемы, а их суммарный вклад оказался не больше одного процента. Работа опубликована в журнале Nature.
Все существующие и планируемые квантовые вычислители или компьютеры очень чувствительны к шуму. Небольшое изменение внешних условий может приводить к возникновению ошибок и сбою в системе. Избежать внешнего воздействия практически невозможно (очень сложно и нецелесообразно), поэтому одной из ключевых задач разработки квантовых вычислителей оказывается задача коррекции ошибок. И, если решение технических сложностей в создании работоспособного устройства в большей степени ложится на плечи экспериментаторов, то создание и оптимизация кодов для коррекции ошибок — работа, скорее, теоретическая.
Одной из главных проблем коррекции ошибок оказалась потребность в дополнительных кубитах — кодирование одного логического (несущего информацию) кубита требуется несколько физических, реально существующих в системе. Вспомогательные кубиты позволяют следить за кубитом, который кодирует нужную информацию, не измеряя его. За десятки лет физики придумали и смоделировали разные протоколы, позволяющие подавлять ошибки в квантовых системах с использованием меньшего числа дополнительных кубитов. А ученые из Мэрилендского университета в Колледж-Парке под руководством Кристофера Монро (Christopher Monroe) смогли применить на практике один из современных протоколов коррекции ошибок на ионном квантовом вычислителе. Авторы создали систему, которая в автоматическом режиме отслеживает возникающие ошибки и исправляет их на всех этапах работы — при приготовлении состояния, его измерениях и применении однокубитных операций. Контроль ошибок позволил создать стабильное и устойчивое к шумам устройство.
Кода Бэйкона-Шора для цепочки из 15 ионов. 9 физических кубитов (белые кружочки) преобразуются в один логический. Четыре других используются для проведения измерений в разных базисах (поэтому два разных цвета — фиолетовый и оранжевый), крайние ионы (серые) не участвуют в вычислениях
Laird Egan et al. / Nature, 2021
В отличие от классического бита, для которого возможен только один тип ошибок — переворота (вместо 1 на выход приходит 0 и наоборот), кубит подвержен и другому типу ошибок — фазовому. Поэтому измерения вспомогательных кубитов необходимо проводить в двух базисах, а для кодирования одного логического кубита требуется еще больше физических. В стандартной модели, исключить один вид ошибки, например, переворот кубита, позволяет использование трех физических кубитов вместо одного (как в классическом случае трижды измерить один и тот же бит). Причем все три кубита изначально должны иметь одинаковые состояния, а операции над ними тоже должны совпадать. Если же появляется еще один тип ошибки, то от него нужно застраховать каждый из трех кубитов — в итоге, для кодирования одного логического кубита требуется девять физических. Так работает алгоритм Бэйкона-Шора, который использовали авторы. Помимо 9 кубитов они использовали еще четыре для того, чтобы проводить измерения в двух разных базисах, поэтому длина цепочки ионов для эксперимента составила 9+4+2 (крайние не используются в эксперименте) = 15 штук.
Ученые сравнивали ошибки для схемы с коррекцией ошибок и без нее на этапах приготовления начальных состояний, измерения кубитов и их детектирования. Оказалось, что разработанная система позволяет создавать и измерять любые однокубитные состояния с 0,6 процента ошибок, что в десятки раз меньше такой же схемы без протокола коррекции. Причем большую точность удается получить именно при детектировании. Устойчивость к ошибкам стандартного набора преобразований (вентили Клиффорда), которые можно применять к кубитам оказалась тоже довольно высокой — всего 0,3 процента оказываются неверными.
Кроме того, физики смогли приготовить магические состояния с очень высокой степенью точности, что позволяет применять не только преобразования из группы Клиффорда, но и любые другие однокубитные.
Помимо точности результата и устойчивости к шуму, оказалось, что состояния, приготовленные в схеме с коррекцией ошибок, стабильнее во времени, чем такие же, но созданные в схеме без коррекции.
Авторы показали, что коррекция однокубитных ошибок работает в реальной физической системе. Для создания универсального шумоустойчивого контроля необходимо сделать еще два шага: создание CNOT вентиля для двух логических кубитов и стабилизация состояния после повторяющихся циклов коррекции. Все это можно реализовать в существующей схеме, как утверждают ученые, чем они и планируют заниматься в дальнейшем.
О том, какие еще квантовые коды коррекции ошибок можно будет реализовывать на более масштабных схемах можно узнать из работ Google AI по уменьшению числа вспомогательных кубитов, австралийского студента об увеличении корректируемого уровня шума или физиков из компании Amazon, предлагающих использовать кошачьи кубиты.
Все решения уже известны
Ещё одна особенность кубитов — зависимость значения от измерения. Это значит, что программист не узнает значение кубита до тех пор, пока его не измерит, а сам факт измерения тоже влияет на значение кубита. Звучит странно, но это особенность квантовых частиц.
Именно благодаря тому, что кубит находится во всех состояниях одновременно до тех пор, пока его не измерили, компьютер мгновенно перебирает все возможные варианты решения, потому что кубиты связаны между собой. Получается, что решение становится известно сразу, как только введены все данные. Суперпозиция и даёт ту параллельность в вычислениях, которая ускоряет работу алгоритмов в разы.
Вся сложность в том, что результат работы квантового компьютера — это правильный ответ с какой-то долей вероятности. И нужно строить алгоритмы таким образом, чтобы максимально приблизить вероятность правильного ответа к единице.
Биты и кубиты
В обычном компьютере все вычисления основаны на понятии «бит». Это такой элемент, который может принимать значения 0 или 1. Физически это реализовано так:
- В компьютере есть деталь под названием транзистор. Представьте, что это кран на трубе: если его включить, вода польётся, если выключить — остановится.
- В транзисторе вода — это электричество, и включение-выключение крана тоже зависит от электричества. Представьте, что краны соединены между собой так, что вода из одного крана включает или выключает другой кран, — и так каскадом по цепочке.
- Транзисторы соединены таким хитрым образом, что когда они включаются и выключаются, на них можно производить математические вычисления.
- Из-за того, что транзисторов очень много (миллиарды), а работают они очень быстро (близко к скорости света), транзисторные компьютеры могут очень быстро совершать математические вычисления.
- Всё, что вы видите в компьютере, — это производные от вычислений. Вы видите окно, буквы, картинки, а где-то в самой-самой глубине это просто сложение и вычитание, а ещё глубже — включение-выключение кранов с электричеством на скорости света.
Транзистор в компьютере может принимать значение 1 или 0, то есть «включён» или «выключен». С точки зрения компьютерной логики, этот транзистор называется битом. Это минимальная единица информации в компьютере. Физически бит может быть в процессоре, на чипе памяти, на магнитном диске, но суть одна: это какое-то физическое пространство, которое определённо либо включено, либо выключено.
Ключевое слово здесь — «определённо». Программист и инженер может точно узнать, в каком состоянии находится тот или иной бит. Заряд в нём либо есть, либо нет, никаких промежуточных состояний там не существует.
В квантовом компьютере вместо битов — кубиты. Кубиты — это квантовые частицы, у которых есть интересная особенность: кроме стандартных 0 и 1 кубит может находиться между нулём и единицей — это называют суперпозицией. Нагляднее это видно на рисунке:
Как делают кубиты и в чём сложность
Максимально упрощённо: чтобы получить рабочий кубит, нужно взять один атом, максимально его зафиксировать, оградить от посторонних излучений и связать с другим атомом специальной квантовой связью.
Чем больше таких кубитов связано между собой, тем менее стабильно они работают. Для достижения «квантового превосходства» над обычным компьютером нужно не менее 49 кубитов — а это очень неустойчивая система.
Основная сложность — декогеренция. Это когда много кубитов зависят друг от друга и на них может повлиять всё что угодно: космические лучи, радиация, колебания температуры и все остальные явления окружающего мира.
Такой «фазовый шум» — катастрофа для квантового компьютера, потому что он уничтожает суперпозицию и заставляет кубиты принимать ограниченные значения. Квантовый компьютер превращается в обычный — и очень медленный.
С декогеренцией можно бороться разными способами. Например, компания D-Wave, которая производит квантовые компьютеры, охлаждает атомы почти до абсолютного нуля, чтобы отсечь все внешние процессы. Поэтому они такие большие — почти всё место занимает защита для квантового процессора.
Зачем нужны квантовые компьютеры
Одно из самых важных применений квантового компьютера сейчас — разложение на простые числа. Дело в том, что вся современная криптография основана на том, что никто не сможет быстро разложить число из 30–40 знаков (или больше) на простые множители. На обычном компьютере на это уйдёт миллиарды лет. Квантовый компьютер сможет это сделать примерно за 18 секунд.
Это означает, что тайн больше не будет, потому что любые алгоритмы шифрования можно будет сразу взломать и получить доступ к чему угодно. Это касается всего — от банковских переводов до сообщений в мессенджере. Возможно, наступит интересный момент, когда обычное шифрование перестанет работать, а квантовое шифрование ещё не изобретут.
Ещё квантовые компьютеры отлично подходят для моделирования сложных ситуаций, например, расчёта физических свойств новых элементов на молекулярном уровне. Это, возможно, позволит быстрее находить новые лекарства или решать сложные ресурсоёмкие задачи.
Сейчас квантовые компьютеры всего этого не умеют — они слишком сложные в производстве и очень нестабильные в работе. Максимум, что можно пока сделать, — заточить квантовый компьютер под единственный алгоритм, чтобы получить на нём колоссальный выигрыш в производительности. Как раз для этих целей их и закупают крупнейшие компании — чтобы быстрее решать одну-две самые важные для себя задачи.
Насколько хорошо ты знаешь, как устроен квантовый компьютер?
Говорят, что после прохождения этого теста люди достигают квантового превосходства!
Автор. Пишет про социальные сети, маркетинг и код. Увлекается иллюстрацией, визуальным повествованием, видеоиграми и кино.
В какой-то момент транзисторы и бинарная система показались слишком скучными — тогда физики-математики решили сделать свой компьютер с блек-джеком и фотонами. Дело зашло так далеко, что сейчас квантовым компьютерам пророчат большое будущее в науке, статистике и медицине, появляются «квантовые» языки программирования (QPL, QCL и другие), а разработчики пытаются собрать мегакомп, чтобы достигнуть «квантового превосходства».
Сегодня смотреть в завтрашний день могут не только лишь все, но десять вопросов нашего теста помогут вам базово разобраться в теме или потешить своё самолюбие и достичь «квантового превосходства» уже сейчас — если вы уже разбираетесь в квантовых компьютерах. Поехали!
Давайте сразу разберёмся: модель квантовых вычислений эффективнее, чем модель двоичных?
Да, кванты позволяют выполнять операции быстрее.
Не любые. Квантовые вычисления годятся для выполнения вероятностных и оптимизационных задач, потому что работают с суперпозицией. Например, факторизация или поиск дискретного логарифма на двоичном компьютере будут выполняться долго, а на квантовом — быстро. В перспективе квантовые компьютеры будут полезны для прогнозирования погоды, котировок на бирже, передвижения городского транспорта.
Но надо помнить, что квантовый компьютер работает на такой же модели универсальной машины Тьюринга, что и другие компьютеры, — он не может решать задачи, которые невозможно решить на двоичных компьютерах.
Нет, кванты хорошо подходят только для определённых задач.
Верно! Квантовые вычисления годятся для специфических задач. Например, факторизации или поиска дискретного логарифма — на двоичном компьютере алгоритм будет выполняться долго, а на квантовом — быстро. В перспективе квантовые компьютеры будут полезны для прогнозирования погоды, котировок на бирже, передвижения городского транспорта.
Но надо помнить, что квантовый компьютер работает на такой же модели универсальной машины Тьюринга, что и другие компьютеры, — он не может решать задачи, которые невозможно решить на двоичных компьютерах.
Главное отличие квантового компьютера от обычного — он работает с помощью кубитов. А чем кубит отличается от классического бита?
Кубит находится в состоянии суперпозиции.
Верно! Кубит — это квантовая система, которая может находиться в двух состояниях одновременно.
Например, монетка в двоичной системе — это бит. Когда мы её подбрасываем, это может дать два исхода: орёл или решка. При втором подкидывании у нас появляется уже два бита информации и четыре возможных исхода.
Кубит — квантовый бит, он фундаментально отличается от двоичного. Монетка, которую мы подкинули, продолжает вращаться, сохраняя оба состояния одновременно. Поймав монетку, мы увидим, в каком состоянии она находится. Так мы производим измерение.
Интересно вот что — две такие подброшенные монетки находятся уже не в двух состояниях, а в четырёх. Три — в восьми, пять — в тридцати двух. Каждая новая подкинутая монетка увеличивает число состояний в два раза. В итоге 300-кубитный компьютер позволил бы нам получить число квантовых состояний, большее, чем число частиц в нашей Вселенной.
Кубит работает в троичной системе: ноль, единица, время.
Не угадали 🙂 Кубит — это квантовая система, которая может находиться в двух состояниях.
Например, монетка в двоичной системе — это бит. Когда мы её подбрасываем, это может дать два исхода: орёл или решка. При втором подкидывании у нас появляется уже два бита информации и четыре возможных исхода.
Кубит — квантовый бит, он фундаментально отличается от двоичного. Монетка, которую мы подкинули, продолжает вращаться, сохраняя оба состояния одновременно. Поймав монетку, мы увидим, в каком состоянии она находится. Так мы производим измерение.
Интересно вот что — две такие подброшенные монетки находятся уже не в двух состояниях, а в четырёх. Три — в восьми, пять — в тридцати двух. Каждая новая подкинутая монетка увеличивает число состояний в два раза. В итоге 300-кубитный компьютер позволил бы нам получить число квантовых состояний, большее, чем число частиц в нашей Вселенной.
Кубит находится в состоянии памяти: хранит все совершённые операции с нулями и единицами.
Не угадали 🙂 Кубит — это квантовая система, которая может находиться в двух состояниях.
Например, монетка в двоичной системе — это бит. Когда мы её подбрасываем, это может дать два исхода: орёл или решка. При втором подкидывании у нас появляется уже два бита информации и четыре возможных исхода.
Кубит — квантовый бит, он фундаментально отличается от двоичного. Монетка, которую мы подкинули, продолжает вращаться, сохраняя оба состояния одновременно. Поймав монетку, мы увидим, в каком состоянии она находится. Так мы производим измерение.
Интересно вот что — две такие подброшенные монетки находятся уже не в двух состояниях, а в четырёх. Три — в восьми, пять — в тридцати двух. Каждая новая подкинутая монетка увеличивает число состояний в два раза. В итоге 300-кубитный компьютер позволил бы нам получить число квантовых состояний, большее, чем число частиц в нашей Вселенной.
Вопрос из курса физики: раз кубит находится в состоянии суперпозиции, то как будут между собой взаимодействовать несколько кубитов? Подсказка: представьте несколько подброшенных монеток.
Они будут проводить вычисления независимо друг от друга.
Две монетки могут столкнуться друг с другом 🙂 Два кубита ведут себя точно так же — они начинают оказывать влияние друг на друга.
Квантовая запутанность позволяет, измерив один кубит, одновременно получить значения всех остальных кубитов. Они сцеплены по принципу квантовой запутанности — такое построение важно для решения некоторых квантовых алгоритмов.
Например, у нас есть огромная необработанная база данных, к которой невозможно применить дихотомию — только перебор каждой карточки по очереди. Квантовая система с помощью
алгоритма Гровера
сможет найти нужные строки на основе интерференции.
Вся система будет находиться в состоянии суперпозиции.
Верно! Квантовая запутанность позволяет, измерив один кубит, одновременно получить значения всех остальных кубитов. Они сцеплены по принципу квантовой запутанности — такое построение важно для решения некоторых квантовых алгоритмов.
Например, у нас есть огромная необработанная база данных, к которой невозможно применить дихотомию — только перебор каждой карточки по очереди. Квантовая система с помощью
алгоритма Гровера
сможет найти нужные строки на основе интерференции.
В компьютерах биты реализованы с помощью транзисторов. Кубитам же нужна другая аппаратная часть — квантовый объект. Как он устроен?
Объект удерживают кванты, и в течение некоторого времени на нём выполняются операции.
Верно! Физикам потребовалось много времени, чтобы воплотить теорию квантовых вычислений в физическом объекте.
По сути, всё сводится к тому, что кубиты удерживают кванты, — это состояние называют временем когерентности кубита.
В зависимости от используемой аппаратной платформы (фотоны, ионы, электронные спины) длительность вычисления может составлять от пары наносекунд до нескольких секунд. За это время можно производить тысячи операций.
В объекте находятся два кванта, которым задаёт значение оператор.
Не угадали — квантов может быть много, и значения им задают законы макромира.
Физикам потребовалось много времени, чтобы воплотить теорию квантовых вычислений в физическом объекте. Общее устройство сводится к тому, что кубиты удерживают кванты, — это состояние называют временем когерентности кубита.
В зависимости от используемой аппаратной платформы (фотоны, ионы, электронные спины) длительность вычисления может составлять от пары наносекунд до нескольких секунд. За это время можно производить тысячи операций.
Объект вращается вокруг оси, создаёт гравитацию и производит вероятностные вычисления.
Было бы круто, но всё работает по-другому. Физикам потребовалось много времени, чтобы воплотить теорию квантовых вычислений в физическом объекте. Общее устройство сводится к тому, что кубиты удерживают кванты, — это состояние называют временем когерентности кубита.
В зависимости от используемой аппаратной платформы (фотоны, ионы, электронные спины) длительность вычисления может составлять от пары наносекунд до нескольких секунд. За это время можно производить тысячи операций.
Окей, мы разобрались, что кванты «удерживаются» для вычислений в специальных объектах. Но зачем?
Для вычислений подходят только определённые кванты.
Подходят все, вопрос в том, как их «спрятать» от влияния внешнего мира.
Процесс деградации квантового состояния называют декогеренцией — это потеря системой своих свойств из-за окружающей среды.
Кванты настолько чувствительны, что на них могут влиять не только магнитные и радиоволны, но даже квантовые частицы с дальних планет, — законы в квантовом мире работают совсем по-другому.
На кванты влияет практически всё вокруг, поэтому они нестабильны.
Верно! Процесс деградации квантового состояния называют декогеренцией — это потеря системой своих свойств из-за окружающей среды.
Кванты настолько чувствительны, что на них могут влиять не только магнитные и радиоволны, но даже квантовые частицы с дальних планет, — законы в квантовом мире работают совсем по-другому.
В квантовом компьютере образуется антиматерия, которая сталкивается с обычной материей и исчезает.
До антиматерии нам ещё далеко. Процесс деградации квантового состояния называют декогеренцией — это потеря системой своих свойств из-за окружающей среды.
Кванты настолько чувствительны, что на них могут влиять не только магнитные и радиоволны, но даже квантовые частицы с дальних планет, — законы в квантовом мире работают совсем по-другому.
Один из способов измерить мощность квантового компьютера — это достигнуть «квантового превосходства», когда устройство может решить проблему, недоступную обычному компьютеру. Прецеденты уже были?
Да, но есть нюансы.
Действительно есть нюансы.
Специалисты из Google в 2019 году опубликовали в журнале Nature
работу
, в которой сообщили о достижении квантового превосходства на процессоре Sycamore, работающем на 54 кубитах. Он смог всего за 200 секунд решить сложную задачу, на которую суперкомпьютеру Summit потребовалось бы 10 тысяч лет.
Цифры впечатляющие — только задача была очень специфичная и с очень узким практическим применением. А Summit при оптимизации кода смог бы решить её не за 10 тысяч лет, а всего за пару дней.
Технически в Google действительно смогли достигнуть квантового превосходства, но размытость формулировки позволяет каждому изобретателю делать подобные заявления.
Например, в 2020 году в Китае тоже
объявили
о достижении квантового превосходства — их компьютер работает на фотонах, а не на сверхпроводниках, как у Google. А в 2021 году о таком достижении
сообщила
Ещё нет и не скоро будут.
Технически в Google действительно смогли достигнуть квантового превосходства. В 2019 году специалисты компании опубликовали в журнале Nature
работу
, в которой сообщили о достижении квантового превосходства на процессоре Sycamore, работающем на 54 кубитах. Он смог всего за 200 секунд решить сложную задачу, на которую суперкомпьютеру Summit потребовалось бы 10 тысяч лет.
Цифры впечатляющие, но есть
нюанс
— задача была очень специфичная и с очень узким практическим применением. А Summit при оптимизации кода смог бы решить её не за 10 тысяч лет, а всего за пару дней.
Размытость формулировки позволяет каждому изобретателю делать подобные заявления. Например, в 2020 году в Китае тоже
объявили
о достижении квантового превосходства — их компьютер работает на фотонах, а не на сверхпроводниках, как у Google. В 2021 году о достижении квантового превосходства
сообщила
Полноценный квантовый компьютер ещё не изобрели, но есть шанс, что, когда он появится, современная криптография будет дискредитирована. Это касается не только паролей от почты, но и блокчейна. Что, всё и правда так плохо?
Нет, такого не будет.
эксперты по кибербезопасности, программисты и учёные, поэтому появляются алгоритмы с заделом на то, что рано или поздно многокубитный квантовый компьютер будет получен и вся современная криптография окажется скомпрометирована.
Да, такое может быть.
эксперты по кибербезопасности, программисты и учёные, поэтому появляются алгоритмы с заделом на то, что рано или поздно многокубитный квантовый компьютер будет получен и вся современная криптография окажется скомпрометирована.
Квантовые вычисления можно делать даже на домашнем ноутбуке.
Верно! Обычный компьютер на Windows или Linux может симулировать квантовые вычисления. Правда, считать будет очень долго, поэтому смысла в таком подходе нет — кроме освоения и проектирования квантовых алгоритмов.
Кому интересно — есть язык
Quipper
, с которым можно поупражняться в квантовых вычислениях, а здесь
обсуждают
Не получится — слишком разные системы.
А вот и нет 🙂 Обычный компьютер на Windows или Linux может симулировать квантовые вычисления. Правда, считать будет очень долго, поэтому смысла в таком подходе нет — кроме освоения и проектирования квантовых алгоритмов.
Кому интересно — есть язык
Quipper
, с которым можно поупражняться в квантовых вычислениях, а здесь
обсуждают
Квантовые компьютеры прямо сейчас объединяют в сети: они могут передавать друг другу квантовую информацию на расстоянии.
Всё так, только передают не квантовые единицы информации, а двоичные.
Да! У IBM уже есть квантовые компьютеры, которые
связаны с интернетом
(ссылка не работает из России), но информацию они преобразовывают в двоичный код — передавать кубиты через маршрутизаторы и точки обмена трафиком вряд ли получится.
Зато есть другие варианты — квантовые каналы, работающие на фотонах. Сейчас это не очень оптимальный вариант, потому что каждые 10 километров частицы будут терять свои свойства и потребуется сложная система для обслуживания. Есть ещё идея делать космические спутники — приёмники, но это очень дорого.
Таких систем ещё нет.
Уже появились 🙂 У IBM есть квантовые компьютеры, которые
связаны с интернетом
(ссылка не работает из России), но информацию они преобразовывают в двоичный код — передавать кубиты через маршрутизаторы и точки обмена трафиком вряд ли получится.
Зато есть другие варианты — квантовые каналы, работающие на фотонах. Сейчас это не очень оптимальный вариант, потому что каждые 10 километров частицы будут терять свои свойства и потребуется сложная система для обслуживания. Есть ещё идея делать космические спутники — приёмники, но это очень дорого.
Финальный вопрос. Если квантовые компьютеры работают с вероятностями, то в них не бывает ошибок, верно?
Да, ошибок нет, потому что можно копировать информацию с помощью квантов и отслеживать их изменения.
По фундаментальным законам физики копировать информацию нельзя, но её можно дублировать на несколько атомов. В логических кубитах данные защищены от ошибок, но во время вычислений могут возникать сбои.
Накопление ошибок в процессе вычислений — одна из главных проблем квантового компьютера.
Алгоритм Шора
частично решает эту проблему, но из-за него неправильная диагностика может привести к «поломке» всей системы.
Недавно учёные из Инсбрукского университета
предложили
интересный способ решения этой проблемы — сделать два вычислительных элемента на устойчивых к ошибкам квантовых битах, чтобы строить логические элементы. В результате ошибки можно находить и корректировать, не меняя состояния квантов.
Нет, ошибки возможны, потому что кванты устойчивы только в логических блоках.
Верно! По фундаментальным законам физики копировать информацию нельзя, но её можно дублировать на несколько атомов. В логических кубитах данные защищены от ошибок, но во время вычислений могут возникать сбои.
Накопление ошибок в процессе вычислений — одна из главных проблем квантового компьютера.
Алгоритм Шора
частично решает эту проблему, но из-за него неправильная диагностика может привести к «поломке» всей системы.
Недавно учёные из Инсбрукского университета
предложили
интересный способ решения этой проблемы — сделать два вычислительных элемента на устойчивых к ошибкам квантовых битах, чтобы строить логические элементы. В результате ошибки можно находить и корректировать, не меняя состояния квантов.
Кажется, квантовая запутанность существует не только в макромире, но и в этом тесте 🙂 Зато после его прохождения вы получили конкретный результат и теперь можете пройти его снова, чтобы выбить 10 из 10. Примерно так и решаются задачи с помощью квантовых компьютеров — подробнее об этом рассказывается в 24-м
выпуске подкаста
«Люди и код». Кстати, ещё у нас есть чумовая статья
о пределах скорости компьютеров
Вам удалось правильно ответить на часть вопросов, а остальные оказались в другом вероятностном поле. Чтобы выбить 10 из 10, пройдите этот тест снова — примерно так и решаются задачи с помощью квантовых компьютеров. Подробнее об этом рассказывается в 24-м
выпуске подкаста
«Люди и код». Кстати, ещё у нас есть чумовая статья
о пределах скорости компьютеров
«Люди и код». Кстати, ещё у нас есть чумовая статья
о пределах скорости компьютеров
Вы достигли квантового превосходства. Можем предположить, что вы либо сразу ответили правильно на вопросы теста, либо проходили его повторно. В любом случае это теория вероятностей — примерно так и решаются задачи с помощью квантовых компьютеров. Подробнее об этом можно узнать в 24-м
выпуске подкаста
«Люди и код». Кстати, ещё у нас есть чумовая статья
о пределах скорости компьютеров