Квантовые компьютеры

[kaipa]

В некоторых вещах я консервативен. Очень не люблю электронные книги и читать с экрана вообще. Как правило можно купить бумажную. Но вот видео-лекция оказалась достаточно удобным способом получения информации. Конечно, вживую лучше, но даже так некоторый элемент присутствия есть, все же мы привыкли к кино и телевизору.

Не помню, откуда я набрел на эту ссылку, но она у меня "лежала" давно. Наконец-то я посмотрел лекцию Александра Шеня (a_shen), прочитанную два года назад в ФИАНе, до конца и все понял :) Предыдущая попытка разобраться в проблеме при помощи учебника "Введение в квантовые вычисления" (американская какая-то) была неудачной.

Лекция: http://elementy.ru/video?pubid=431220

Первая половина лекции рассказывает о проблемах компьютерной науки, связанных со сложностью: достаточно тривиальные вещи, но они необходимы, чтобы понять в чем суть. Затем Шень объясняет в общих чертах, что такое квантовый компьютер с точки зрения математики, и какие задачи он в перспективе мог бы решать. Вернее, что такой компьютер сможет решать, как раз непонятно, кроме нескольких известных уже сейчас примеров. Исследователи пытаются двигаться туда, где хоть что-то понятно в смутной надежде, что в процессе этого движения откроется истина. Причем очевидно, что когда квантовый компьютер с достаточным числом кубитов будет построен, то это приведет к финансовой катастрофе, так как квантовый компьютер эффективно решает проблему факторизации простых чисел, на вычислительной сложности которой построено большинство систем шифрования с открытом ключом.

Далее выступает его коллега, который рассказывает как квантовый компьютер работает или мог бы работать физически, и какие там появляются физические проблемы и технические сложности. Интересно, что Шень и его коллега упоминают о квантовом прототипе IBM 2001г. на семи кубитах, который "смог" разложить число 15 на множители при помощи квантового алгоритма Шора. Однако, они ничего не говорят о компании D-Wave, которая в 2008г уже демонстрировала 16-кубитовый процессор, а сейчас разрабатывает или разработала еще более кубитовые процессоры. Впрочем, возможно что у них какие-то проблемы, новости на сайте не обновлялись с 2009г, хотя в блоге основателя и CTO Dr. Geordie Rose продолжают публиковаться новые материалы. Некоторые специалисты, например, dr_klm, считают, что проблемы фундаментальные, а D-Wave и не только они зашли в тупик.

Все это чрезвычайно интересно, но, похоже, что до компьютерной "квантовой революции" еще не один десяток лет.

Comments

[dm-kalashnikov.livejournal.com]

Как-то слабо продвигается это направление. Годы идут, а воз и ныне там.
Вот оптические вычисления и процессоры вроде двигаются, уже давно есть коммерческие образцы. Но смена парадигм всегда тяжёлая, причём её "тяжесть" видимо как-то экспоненциально зависит от веса предыдущих накопленных знаний.

[ushastyi.livejournal.com]

Проблема, как мне кажется, двоякая.

Оптические процессоры и разработки, связанные с транзисторами на новых принципах, например спине электрона, а не заряде (http://elementy.ru/news/430624), -- это технологический прыжок в рамках существующей парадигмы, существующего способа вычислений. То есть это интересно, конечно, но принципиально нового ничего не дает, просто компьютеры будут быстрее и менее энергоемкими. Может быть.

Квантовые же компьютеры -- это абсолютно другое. В них сам принцип вычислений другой. И поэтому есть надежда, что именно квантовые компьюетры позволят "запрыгнуть" на принципиально новый уровень. Ну это как переход от рациональных чисел к действительным. См. также http://ru.wikipedia.org/wiki/Принцип_Черча-Тьюринга-Дойча

[dm-kalashnikov.livejournal.com]

Интересно, спасибо.

спасибо на добром слове

[a-shen.livejournal.com]

но всё-таки одну вещь хочу добавить - упомянутый Вами анонимный "коллега Шеня" - как раз и есть реальный специалист по квантовым компьютерам, Юрий Генрихович Махлин, он доктор физ-мат наук, работает в институте теоретической физики имени Ландау, и вообще замечательный во многих отношениях человек (а я, наоборот, в этом деле посторонний и просто пересказывал общеизвестные вещи...)

Это Вам спасибо :)

[ushastyi.livejournal.com]

Просто я не расслышал, как Вы его представили. Прошу у него заочно прощения. Из его выступления было понятно, что он на самом деле занимается физикой квантовых компьютеров, но мне всегда больше интересна математика. Кроме того, у Вас больше опыт рассказывать и объяснять неподготовленным слушателям, что для таких вводно-обзорных лекций самое существенное.

[-darkus-.livejournal.com]

Не, ну печаль. При всём уважении к лектору, лекция ужасна. Во-первых, она жутко затянута — в 45 минут можно было уложиться, при этом зажечь аудиторию, а не смотреть на скучающий десяток слушателей. Во-вторых, что-то тема особо и не раскрыта.

[ushastyi.livejournal.com]

Ну, мы же не знаем, какая там была аудитория, какой уровень подготовки. И возможно, что цель была как раз в том, чтобы растянуть на полтора часа, то есть полноценную пару. А тему раскрыть во вводной лекции, как мне кажется, и нельзя. Впрочем, я уже не помню, давно смотрел.