Основы квантовой кибернетики

Физмат, Биология, Психология, разные науки, новейшие открытия, околонаучные беседы

Модератор: Странник34

Аватара пользователя
Андрей
Архитектор
Сообщения: 4260
Зарегистрирован: 06 май 2015, 14:10
Откуда: Чехов
Благодарил (а): 422 раза
Поблагодарили: 277 раз

Основы квантовой кибернетики

Сообщение Андрей » 12 июн 2019, 19:10


Просмотр фильма «Секрет» так и не дал ответ мне
На простой вопрос: «что я тут делаю?»
Slim - На Облаках

Жили-были намба ван и не намба ван.
Не намба ван лабал на майке ламповом, а намба ван на неламповом.
Не покидал ненамбаванового Винампа намба ван, рвал по швам.
И не намба ван колдовал, но намба ван убивал на левеле квантовом.
Энди Картрайт - Всегда

Предлагается для изучения книга:

GUC.jpg

www.bmcsoft.ru/files/Osnovy_kvantovoi_kibernetiki.pdf
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.
Конец жизни – это начало жизни где-то,
Ничто не появляется из ниоткуда, даже планеты.
И мы летим вперёд, доверившись Божественным вёслам,
Не бойся будущего, не жалей о прошлом.

Аватара пользователя
Андрей
Архитектор
Сообщения: 4260
Зарегистрирован: 06 май 2015, 14:10
Откуда: Чехов
Благодарил (а): 422 раза
Поблагодарили: 277 раз

Re: Основы квантовой кибернетики

Сообщение Андрей » 12 июн 2019, 19:13

BDK, непонятные моменты я буду спрашивать в этой теме - ОК?

У тебя больше опыт в этих делах.

Родственная тема:
viewtopic.php?f=3&t=584
Конец жизни – это начало жизни где-то,
Ничто не появляется из ниоткуда, даже планеты.
И мы летим вперёд, доверившись Божественным вёслам,
Не бойся будущего, не жалей о прошлом.

Аватара пользователя
Андрей
Архитектор
Сообщения: 4260
Зарегистрирован: 06 май 2015, 14:10
Откуда: Чехов
Благодарил (а): 422 раза
Поблагодарили: 277 раз

Re: Основы квантовой кибернетики

Сообщение Андрей » 12 июн 2019, 20:05

► Показать
Конец жизни – это начало жизни где-то,
Ничто не появляется из ниоткуда, даже планеты.
И мы летим вперёд, доверившись Божественным вёслам,
Не бойся будущего, не жалей о прошлом.

Аватара пользователя
Андрей
Архитектор
Сообщения: 4260
Зарегистрирован: 06 май 2015, 14:10
Откуда: Чехов
Благодарил (а): 422 раза
Поблагодарили: 277 раз

Re: Основы квантовой кибернетики

Сообщение Андрей » 12 июн 2019, 21:10

Пока мне непонятен основной вопрос.
Есть первый кубит - это суперпозиция 0,1 или как ранее образно описывал BDK хаотически сменяющая друг друга последовательность 0 и 1 (прошу поправить, если напутал).
Есть второй кубит - такая же хрень.
Какие логические операции можно между ними провести? [Одна неопределённость] & V [другая неопределённость] дадут третью неопределённость, а где ценное зерно в этих операциях?
Либо там вероятности в ход идут?
Например, первый кубит - это 60% единица, 40% ноль. Второй - уже другие вероятности.
В формулы из этой книги я плохо въезжаю... не обучен их чтению и пониманию.
Нужно разжевать чайнику (мне).
Конец жизни – это начало жизни где-то,
Ничто не появляется из ниоткуда, даже планеты.
И мы летим вперёд, доверившись Божественным вёслам,
Не бойся будущего, не жалей о прошлом.

BDK
Сообщения: 3075
Зарегистрирован: 17 май 2015, 23:27
Откуда: Беларусь
Благодарил (а): 136 раз
Поблагодарили: 326 раз

Re: Основы квантовой кибернетики

Сообщение BDK » 13 июн 2019, 08:50

Андрей писал(а):
12 июн 2019, 19:13
BDK, непонятные моменты я буду спрашивать в этой теме - ОК?

У тебя больше опыт в этих делах.

Родственная тема:
viewtopic.php?f=3&t=584
Откуда ж у меня опыт? Квантовые компьютеры пока только во всём мире два-три штуки и ценой в миллионы баксов и доступ к ним имеют считанные люди. До нас они дойдут ещё очень не скоро чтобы нам получить свой опыт.

Ну а у меня не опыт а пока только теоретические представления о квантовых вычислениях.

Вот исходя из них - конечно же подскажу как сам понимаю.
Пока мне непонятен основной вопрос.
Есть первый кубит - это суперпозиция 0,1 или как ранее образно описывал BDK хаотически сменяющая друг друга последовательность 0 и 1 (прошу поправить, если напутал).
Есть второй кубит - такая же хрень.
Какие логические операции можно между ними провести? [Одна неопределённость] & V [другая неопределённость] дадут третью неопределённость, а где ценное зерно в этих операциях?
На самом деле всё проще чем кажется. Вообще представлять состояние кубита как некие хаотично меняющие друг друга значения - это лишь образный и один из вариантов интерпретации квантового состояния, который может быть хорош для демонстрации каких-то одних аспектов квантового состояния но не хорош для демонстрации других. Поэтому можно применять и другие образы чтобы было более понятно что такое квантовое состояние.

Например более удачным будет такой образ - кубит это обычный бит, но находящийся одновременно в множестве параллельных миров. То есть в каких-то из этих параллельных миров он равен 0 а в других он равен 1. Точно так же если рассмотреть систему из двух кубитов - это можно рассматривать как систему из двух обычных битов находящихся одновременно во множестве параллельных миров - то есть в каком-то из параллельных миров это значение 00, в другом из миров это значение 01, в ещё каких-то из миров (вообще их бесконечность) это значение 10, и наконец в ещё каких-то из параллельных миров значение этих битов 11. А теперь внимание - как выполняются операциями над этими битами? Они выполняются аналогично обычным логическим операциям только особенность в том что параллельно во всех этих мирах и над всеми этими вариантами. То есть если мы допустим выполним операцию суммы двух чисел записанных кубитами то это точно такое же суммирование как и в классическом случае но с той лишь разницей что оно происходит одновременно во всех параллельных мирах , соответственно с получением своего результата в каждом таком параллельном мире. Так вот итоговое квантовое значение суммы содержит в себе все эти значения полученные во всех параллельных мирах - это и есть квантовое смешанное состояние. Но нужно понимать что это смешанное состояние лишь называется смешанным, на самом же деле они не смешаны а каждое конкретное значение находится в своем параллельном мире. Но для нас - физических наблюдателей - нет возможности наблюдать эти параллельные миры по отдельности и поэтому для нас это квантовое состояние выглядит как шум - облако вариантов, в котором "вспыхивают и исчезают" значения выхваченные то из одного то из другого из этих миров - это и выглядит как такое копошащееся облако значений где биты ни 0 и ни 1 а нечто смешанное, быстро меняющееся похожее на шум. Но фактически - эти значения не смешаны а только выглядят такими при попытке наблюдения квантового состояния физическими датчиками. Для самих же квантовых операций все эти варианты чётко разделены по разным параллельным мирам и поэтому для самих квантовых операций никакой путаницы и хаоса не происходит а выполняются четкие логические операции. Проблема возникает только при считывании результатов этих операций физическими датчиками в силу означенного выше явления.

А вычислительная производительность квантовых вычислений связывается именно с тем самым фактом что одна квантовая операция выполняется одновременно над всеми вариантами значений переменных находящимися в разных параллельных мирах. Это так и называется - квантовый парралелизм.

Аватара пользователя
Андрей
Архитектор
Сообщения: 4260
Зарегистрирован: 06 май 2015, 14:10
Откуда: Чехов
Благодарил (а): 422 раза
Поблагодарили: 277 раз

Re: Основы квантовой кибернетики

Сообщение Андрей » 15 июн 2019, 22:12

Хорошо, пока нормально объясняешь.

Сможешь теперь привести пример какой-нибудь простой квантовой операции на небольшом, но достаточном количестве кубит, так же на пальцах, и описать её смысл (что было и что получили)?

Так же, если можно - произвести ту же самую операцию на обычном компе (расписать алгоритм) и сравнить реализацию (показать в чём проигрыш).
Конец жизни – это начало жизни где-то,
Ничто не появляется из ниоткуда, даже планеты.
И мы летим вперёд, доверившись Божественным вёслам,
Не бойся будущего, не жалей о прошлом.

BDK
Сообщения: 3075
Зарегистрирован: 17 май 2015, 23:27
Откуда: Беларусь
Благодарил (а): 136 раз
Поблагодарили: 326 раз

Re: Основы квантовой кибернетики

Сообщение BDK » 16 июн 2019, 12:34

Честно говоря написать конкретный квантовый алгоритм не зная какие именно операции может выполнять конкретный квантовый компьютер - мне сложно. Но я могу абстрактно прикинуть в общих чертах. Да и вообще описывать это на самом нижнем уровне - оперируя лишь кубитами - это сложно. Проще было бы иметь некий высокоуровневый язык оперирующий переменными и объектами. Вот исходя из этого я и попробую примерно описать.

Представим что в будущем разработали высокоуровневый язык для квантовых компьютеров. И мы пишем на нём шахматную программу. Конкретней - пишем функцию поиска наилучшего хода из текущей позиции. Для того чтобы написать такую функцию в квантовом компьютере достаточно простого цикла - в каждом цикле мы проверяем на один ход вперёд. Допустим текущая позиция описана массивом кубитов. Каким именно образом позиция на доске закодирована в кубиты - не суть важно. Назовем этот массив M. Допустим у нас есть функция F(M) которая получает на входе этот массив и строит все возможные варианты следующей позиции. И вот тут замечательное свойство квантовой логики в том что для того чтобы записать все эти варианты позиций не нужно создавать соответствующее количество массивов а можно записать результат работы функции в один единственный такой же массив как и исходный. То есть чтобы получить список всех вариантов следующей позиции можно сделать так M=F(M) - то есть одной операцией записать в массив M все возможные варианты следующей позиции на доске. Чтобы далее найти все последующие варианты из всех этих ,достаточно опять сделать то же самое - M=F(M)

Аватара пользователя
Андрей
Архитектор
Сообщения: 4260
Зарегистрирован: 06 май 2015, 14:10
Откуда: Чехов
Благодарил (а): 422 раза
Поблагодарили: 277 раз

Re: Основы квантовой кибернетики

Сообщение Андрей » 16 июн 2019, 12:34

Очень интересно. Неужели, заговорив про вероятности применительно к кубитам, я интуитивно почуял нить теории?

SHOR.png

Источник: https://habr.com/ru/post/335906/
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.
Конец жизни – это начало жизни где-то,
Ничто не появляется из ниоткуда, даже планеты.
И мы летим вперёд, доверившись Божественным вёслам,
Не бойся будущего, не жалей о прошлом.

BDK
Сообщения: 3075
Зарегистрирован: 17 май 2015, 23:27
Откуда: Беларусь
Благодарил (а): 136 раз
Поблагодарили: 326 раз

Re: Основы квантовой кибернетики

Сообщение BDK » 16 июн 2019, 12:52

Я ещё не закончил. Продолжу. Так вот - повторив в цикле эту операцию допустим 10 раз - мы будем иметь в массиве M в смешанном квантовом состоянии описание всех без исключения вариантов позиций через 10 ходов.

В классическом же случае нам пришлось бы выполнить не 10 простых циклов а ветвящийся перебор вариантов который вылился бы в сотни миллионов применений функции вычисления одного из вариантов следующей позиции из текущей. То есть то что квантовый алгоритм решит условно за 10 шагов классический решит за несколько сотен миллионов шагов.

BDK
Сообщения: 3075
Зарегистрирован: 17 май 2015, 23:27
Откуда: Беларусь
Благодарил (а): 136 раз
Поблагодарили: 326 раз

Re: Основы квантовой кибернетики

Сообщение BDK » 16 июн 2019, 13:02

А вообще чтобы быть более точным - примем условно что из каждой шахматной позиции может следовать 30 вариантов хода. Тогда для того чтобы перебрать все возможные варианты на 10 полуходов вперёд нам в классическом случае понадобится перебрать 30^10 вариантов (нет нормального калькулятора под рукой, ну в общем там получается дикое 15-значное число). То есть тут даже не сотни миллионов а гораздо больше. В то время как квантовый алгоритм то же самое проделает всего за 10 итераций.