2009-01-10 84 views
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我經歷了一段時間對量子計算機是如何工作感興趣的,以及如果它們變得實用,它們可能是有益的。我知道他們談論破碼。 I was interested is using them for validating software by essentially trying all possible inputs (in parallel) and seeing if any error states are reached.任何對量子計算機可能的操作/使用感興趣的人?

我知道這是一個藍天問題,但我想知道其他人是否對量子計算機感興趣,他們如何工作,以及他們會有什麼用處。

補充:只是爲了好玩,讓我扔了一個迷你型的教程:

假設你已經有了一個內存N位一起玩。假設您可以將這些位(或其中一些位)加載到輸入數據中。然後假設你可以對它們進行有限的一系列操作(不使用任何額外的內存),將答案留在其中。

要用量子計算機做到這一點,只需要確保整個計算是可逆的,通過保留一些位來記錄您採用的分支,以便可以撤消它們。如果你這樣做,那麼所有的操作都可以寫成N位的簡單酉矩陣變換。 (酉變換是N維座標系中的純旋轉)。因此執行計算包括在位向量上應用一系列純旋轉。如果你這樣做,那麼如果N位向量在量子計算機中,它可以被初始化爲一種狀態,其中所有2^N(或更少)可能的輸入同時疊加在「平行宇宙」。然後,如果你進行計算,它會在同一時間完成它們。

現在你只需要做一件事,看看其中一個輸入是否給你一個特別的答案就是讓它運行到一個特定的狀態。如果你停下來檢查一下狀態,它所做的是隨機選擇一個宇宙,然後扔掉其餘的一切。那麼Grover算法可以讓你做什麼,而不是暫停它,強調宇宙與答案狀態的可能性。然後你將它向前運行,然後向後運行,然後向前運行,等等進行多次迭代,直到答案宇宙有很高的概率。然後,如果你檢查它,你很有可能看到你想要的答案。

嗯...

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順便說一句,只是爲了澄清:量子計算機不通過「嘗試所有可能的輸入並行」工作。許多流行的賬戶都這樣說,但這只是一個幻想的神話。如果這是真的,那麼量子計算機就可以在多項式時間內解決NP完全問題,而實際上這被認爲是不真實的。 – ShreevatsaR 2009-01-10 17:36:57

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您是否可以初始化爲2^N個輸入疊加的狀態?這是一組有限的輸入。爲了處理無界的輸入,我想你必須保持N增加1. – 2009-01-10 17:51:37

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請注意,Grover搜索只會讓你得到一個二次加速 - 而傳統上你會測試2^N個值,你現在需要做O(2^(n/2))Grover搜索步驟。這當然是一種幫助,但不是奇蹟。 – 2009-02-14 02:30:23

回答

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在上大學我的符號AI模塊我被要求給一個小演講的類在某個對象時,我的題目是人工智能應用。本演講中的主題是人工智能中的量子計算。

如果我在這裏寫的信息過時/錯誤/差,不要太生氣。我只是一個蹩腳的大學的二年級CS學生,他依靠他的記憶來了解大部分這些細節。

量子計算的力量似乎是它能夠以令人難以置信的速度工作的能力(由於如果我沒有記錯,它的感知狀態)。這顯然會徹底改變安全性,因爲白帽黑客將會抓住機會開發和壓力測試安全系統的各種方法。如果你對物理感興趣,那麼這是你的主題!如果您想了解更多關於昆騰計算機如何通過使用算法將大數分解的安全性使用read this paper by Peter Shor

它的力量來自Qubit並且被稱爲Quantum Interference。我可以花一整天時間談論它,但是最好還是閱讀關於量子計算如何工作的雙縫實驗。

傳統的計算機妥協的邏輯門,而量子計算機有自己的。由於許多這些計算機已經建成(硬連線)以解決某些問題,因此針對不同的問題提出了許多不同的QLG(量子邏輯門)。在功能上,量子網絡是在稱爲門陣列的方法中使用這些門形成的。如果您需要更多關於此的信息,那麼Ekert論文是要走的路。

請注意,以表示超位置傳統方式是如在2^n維Hilbert空間部雙重變體載體(每一個量子位)(其中n是量子位的數量)。這些門被定義爲旋轉這些宇宙並且不可避免地改變了Qubit。一個這樣的門是Hadamard Gate。量子人工智能有着光明的未來,但很長一段時間沒有。許多學者將量子計算視爲計算的遙遠未來,類似於查爾斯巴貝奇如何看待他的機器。

對不起,如果這個答案有點失控。

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我略感興趣,因爲我在所有的科學,但老實說,我沒有花片刻調查他們很深或思考他們如何被應用到的問題,我從事於。對於我來說,仍然有很多東西需要學習如何應用我們今天使用的馮諾依曼式架構。

也許多核心和大規模並行化對於這些問題是一個半步。但我只是朝這個方向爬行。

我不知道如何編程他們的任何有用的東西。

Connection Machine和Long Now fame的Danny Hillis使用機器來編寫一個使用遺傳技術進行優化的排序算法。我想知道重新審視這樣的事情是否是一個有價值的問題?或者也許是一個穩定的,更快的線性代數解決方案?

這是一個修辭問題嗎?你有沒有機會接觸這樣的機器,近期計劃試用你的想法?

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這不是修辭。我在提前考慮他們要麼是實際的,要麼我們知道爲什麼不行。我喜歡你提到的問題。 Grover算法是一種搜索的方法。 – 2009-01-10 17:06:13

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只是爲了澄清,你在那裏的鏈接談論有限狀態機的驗證。 這可能是硬件市場上的一件大好事,但從那裏到軟件驗證的道路是漫長的。

尤其是,軟件至少在堆疊自動機上運行,​​如果不在圖靈機上運行的話。

此外,沒有手動抽象(a-la模型檢查)的軟件驗證將要求您解決暫停問題。最好的情況是,量子計算機可以讓你從NP到P,它不會讓你從RE到R.即使你並行運行任何無限的項目,也無法確定程序是否結束。雖然有可能對於某些可以工作的程序。

無論哪種方式,我都會等到我看到一個首先在普通計算機上運行的操作系統。我只能想象Quantum Computing的GPF ......「宇宙進行了非法行爲,現在會爆炸」或類似的東西。

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你在開玩笑嗎?

如果什麼大衛德語說一半是正確的,這將是加密的任何一個結束或加密破的結束,將在化學,物理和納米技術的核心問題知道的問題找到答案