विशेष रूप से क्वांटम कंप्यूटरों को क्या उपयोगी बनाता है?


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मुझे पता है कि क्वांटम कंप्यूटर तर्क के माध्यम से एक एकल पास के साथ सभी संभव राज्यों के सुपरपोजिशन को संसाधित करने में सक्षम हैं।

ऐसा लगता है कि लोग क्वांटम कंप्यूटर को विशेष या उपयोगी बनाने के लिए क्या कहते हैं।

हालाँकि, जब आपने सुपरपोज़ल इनपुट की प्रक्रिया की है, तो आपके पास एक सुपरपोज़ल परिणाम है, जिसमें से आप केवल एक ही प्रश्न पूछ सकते हैं और यह एक मूल्य में ढह जाता है। मुझे यह भी पता है कि यह (वर्तमान में) सुपरपोजिशन राज्य का क्लोन करना संभव नहीं है, इसलिए आप उस एक प्रश्न का उत्तर पाने के लिए फंस गए हैं।

दोनों मामलों में, ऐसा लगता है कि मल्टी प्रोसेसिंग क्षमता वास्तव में आपको कुछ भी नहीं मिली है क्योंकि यह प्रभावी रूप से है जैसे कि केवल एक राज्य द्वारा संसाधित किया गया था।

क्या मैं चीजों की गलत व्याख्या कर रहा हूं, या क्वांटम कंप्यूटिंग की वास्तविक उपयोगिता क्या कुछ और है?

क्या कोई समझा सकता है कि कुछ और क्या है?


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क्वांटम कंप्यूटर का उपयोग करके कुछ कार्यों को तेजी से हल किया जा सकता है। Cs.stackexchange.com/a/751/157
Ran G.

लिंक के लिए धन्यवाद मैं इसे देखूंगा। मुझे पता है कि वे तेजी से कुछ बातें कर रहे हैं, लेकिन मैं समझने के लिए कि कैसे और क्यों करता है, तो आपको लगता है कि (के साथ मदद कर सकते हैं कोशिश कर रहा हूँ:
एलन वोल्फ

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इसका क्रूस, हस्तक्षेप है । स्कॉट आरोनसन ने इसके बारे में कई लोकप्रिय निबंध लिखे हैं; उन्हें ऑनलाइन खोजने का प्रयास करें। लेक्चर नोट्स के आधार पर उनकी पुस्तक "क्वांटम कम्प्यूटिंग फ्रॉम डेमोक्रिटस" भी देखें, जो यहां मिल सकती है । अध्याय 10 के आसपास कहीं एक प्रारंभिक बिंदु के रूप में देखने की जगह होनी चाहिए।
Ran G.

मैं इस सामान को पढ़ रहा हूं और कुछ लिंक का अनुसरण कर रहा हूं। दिलचस्प! मुझे पसंद है कि स्कॉट फ्लैट कैसे कहते हैं कि यह बीएस है कि क्वांटम कंप्यूटर सभी संभावनाओं का मूल्यांकन कर सकते हैं और एक चरण में सही उत्तर पा सकते हैं। क्या मैं अनुमान लगा सकता हूं कि हस्तक्षेप क्या करता है? क्या यह है कि यह सुपरपोजिशन के संभावित राज्यों को नष्ट कर देता है (या ढह जाता है या मुक्त हो जाता है) जो वैध समाधान नहीं हैं?
एलन वोल्फ

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"मुझे यह भी पता है कि यह (वर्तमान में?) सुपरपोज़िशनल स्टेट को क्लोन करना संभव नहीं है " नो-क्लोनिंग प्रमेय का कहना है कि यह वर्तमान तकनीक की सीमा के बजाय एक पूर्ण असंभव है। ("पूर्ण" इस अर्थ में, कि अगर क्वांटम सिस्टम वास्तव में हिल्बर्ट रिक्त स्थान के एकात्मक परिवर्तनों के बारे में हैं, तो आप ऐसा नहीं कर सकते हैं; यदि हिल्बर्ट रिक्त स्थान के एकात्मक परिवर्तन बस सन्निकटन के रूप में निकलते हैं, तो मुझे लगता है कि आप शायद कर सकते हैं, आखिरकार ।)
डेविड रिचरबी

जवाबों:


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विनाशकारी हस्तक्षेप प्राथमिक चीज है जो क्वांटम कंप्यूटरों को अधिक शक्तिशाली बनाता है। एक शास्त्रीय संभाव्य संगणना में, आउटपुट के लिए दो रास्ते हमेशा होने से उस परिणाम की अधिक संभावना होती है। क्वांटम कंप्यूटर में, यह परिणाम को कम संभावना बना सकता है।

क्वांटम एल्गोरिदम को सावधानीपूर्वक डिज़ाइन किया गया है ताकि गलत उत्तर विध्वंसक रूप से बाधित हो जाएं, केवल माप के परिणामों के रूप में वांछित समाधान छोड़ दें। यह करने के लिए मुश्किल है, और हर समस्या इसके लिए अनुमति नहीं देती है। ग्रोवर की खोज एल्गोरिथ्म इस प्रभाव का एक उत्कृष्ट उदाहरण है, इसलिए यहां ग्रोवर के एल्गोरिदम के बारे में शुरुआती स्तर की पोस्ट है

अन्य उपयोगी गुणों की मात्रा क्वांटम कंप्यूटरों तक है:

(स्कॉट आरोनसन क्वांटम के बारे में सब कुछ दिलचस्प कहना पसंद करते हैं , 1-मानक के बजाय 2-मानदंड के संरक्षण की संभावना के कारण होता है जैसे कि संभावना वितरण करते हैं। मेरे द्वारा उल्लिखित सभी अधिक विशिष्ट उपयोगी प्रभाव अंतर्निहित गणित से प्राप्त होते हैं।)


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आपके कुछ प्रश्न खुले सैद्धांतिक प्रश्न हैं। आपके प्रश्न का उत्तर देने के कई तरीके हैं। क्यूएम कंप्यूटिंग के बारे में सोचने का एक सामान्य तरीका यह है कि यह गणना के लिए स्पिन्ट्रोनिक्स यानी स्पिन की क्वांटम संपत्ति का उपयोग करता है। तो यह इलेक्ट्रॉनिक्स / तर्क के लघुकरण में एक तार्किक अगला कदम है, और सामान्य रूप से गणना। गेट की चौड़ाई पर सैद्धांतिक सीमाएं हैं जो वर्तमान निर्माण तकनीक के खिलाफ ब्रश की जा रही हैं, Moores कानून और स्पिनट्रॉनिक्स का एक परिणामी पठार "अगली सीमा" का प्रतिनिधित्व करता है।

2xएक्सक्वाइब की संख्या, यानी क्वैब में रैखिक वृद्धि के लिए कम्प्यूटेशनल क्षमता में घातीय वृद्धि। यह लगभग विज्ञान कथाओं की तरह लगता है, लेकिन एक स्पष्ट रूप से "वास्तविक / आंतरिक" संपत्ति है जहां तक ​​कोई भी जानता है।

1996 में एक महत्वपूर्ण सफलता शोर का एल्गोरिथ्म है , जिसमें दिखाया गया है कि फैक्टरिंग को "क्वांटम बहुपद समय" में हल किया जा सकता है और इसे क्वांटम कंप्यूटिंग में प्रमुख रुचि के रूप में श्रेय दिया जाता है। फैक्टरिंग आधुनिक क्रिप्टोग्राफिक सिस्टम के दिल में व्यापक रूप से इस्तेमाल किए गए आरएसए एल्गोरिदम में है

यह एक खुला सैद्धांतिक सवाल है कि क्या क्वांटम कंप्यूटर "तेज" समय में अन्य प्रमुख समस्याओं को हल कर सकते हैं। इसे BPP = के नाम से जाना जाता है ? BQP प्रश्न।

एक विवादास्पद क्यूएम कंप्यूटर DWave द्वारा बनाया गया है जो कुछ समस्याओं को हल करने में "उपयोगी" साबित हुआ है, और उन्होंने सफलतापूर्वक "कुछ हद तक कमजोर" प्रकार के क्यूएम सिस्टम का एक प्रकार का प्रदर्शन किया है जिसे एडियाबेटिक कंप्यूटिंग के रूप में जाना जाता है । यह एक खुला सवाल है कि क्या यह कभी भी असमान गति को बढ़ा सकता है, जैसे कि Google, नासा, लॉकहीड इत्यादि द्वारा सक्रिय अनुसंधान के तहत।

शॉर्ट क्वांटम कंप्यूटरों में शास्त्रीय कंप्यूटरों के समान अर्थ में "उपयोगी" नहीं हैं , उनकी उपयोगिता की सटीक प्रकृति पर सक्रिय रूप से शोध किया जा रहा है, और केवल सीमित / प्रयोगात्मक / प्रोटोटाइप सिस्टम अस्तित्व में हैं। उन्हें अपने बोध पर पारंपरिक अभिकलन के रूप में "कम से कम उपयोगी" के रूप में माना जाता है, और संभवतः / उम्मीद के मुताबिक "कुछ अधिक ही उपयोगी" नहीं।


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पीएस कोई शास्त्रीय एल्गोरिथ्म बहुपद समय में कारक संख्या और इसकी एक प्रमुख खुली जटिलता सिद्धांत समस्या के लिए जाना जाता है कि क्या यह संभव है, यह असंभव माना जाता है और आरएसए सुरक्षा ("लगभग") इस पर निर्भर करता है।
vzn

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एक विवादास्पद जवाब, लेकिन फिर भी इसे ध्यान में रखें।

मैं कहूंगा कि कुछ भी नहीं क्वांटम कंप्यूटर और अधिक उपयोगी बनाता है (कम से कम वर्तमान में)!

यकीन है, क्वांटम यांत्रिकी के मानक सैद्धांतिक उपचार में एक शास्त्रीय सैद्धांतिक उपचार के संबंध में, वास्तव में नई संभावनाएं प्रदान करता है (जैसा कि अन्य उत्तरों में उल्लेख किया गया है)। तो यहाँ क्या पकड़ है?

पीएनपी

संबंधित संदर्भ:

  1. क्या कोई औपचारिक प्रमाण है कि क्वांटम कंप्यूटिंग शास्त्रीय कंप्यूटिंग की तुलना में तेज है या होगी?
  2. क्वांटम कंप्यूटर एक शास्त्रीय प्रणाली ( IOP कागज ) द्वारा उत्सर्जित
  3. पहला 'क्वांटम कंप्यूटर' क्लासिक पीसी से ज्यादा तेज़ नहीं
  4. क्या क्वांटम माप शास्त्रीय कंप्यूटरों को हरा सकते हैं?
  5. क्वांटम यांत्रिकी का अनुकरण करके एक क्वांटम कंप्यूटर की पिटाई

हाँ, उत्तर के लिए धन्यवाद। इसे ध्यान में रखना एक अच्छा दृष्टिकोण है। यदि हम L2 मानक संगणना करने में सक्षम थे, या एक कंप्यूटर पर सुपरपोज़िटल अभिकलन, जो विनाशकारी हस्तक्षेप की अनुमति देता है, या जैसे, हम क्वांटम कंप्यूटर बनाने के बिना, एल्गोरिथम को जो चाहते हैं, वह प्राप्त करने में सक्षम हो सकते हैं। अच्छे अंक!
एलन वोल्फ

@AlanWolfe, yeap, "शास्त्रीय क्वांटम कंप्यूटर" और / या "क्लासिकल एमुलेशन क्वांटम" की खोज करें और देखें कि आपको क्या मिलता है। बिंदु के कुछ संदर्भों के साथ अपडेट किया गया उत्तर
निकोस एम।
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