Танец с кубитами. Как на самом деле работают квантовые вычисления [2022] Сатор Роберт

Квантовые вычисления заставляют нас изменить отношение к компьютерам. Кубиты способны решать задачи, которые еще совсем недавно казались неразрешимыми. Вы узнаете о принципиальных различиях между квантовыми и классическими вычислениями, вспомните матанализ, чтобы разобраться с такими понятиями, как суперпозиция, запутанность и интерференция, от алгоритмов и схем перейдете к физическим и техническим идеям, лежащим в основе создания железа для квантовых вычислений. Загляните в будущее и узнайте, как развитие технологий повлияет на нашу жизнь!

Скачать книгу

https://t.me/physics_lib/10011

Прежде чем мы попробуем разобраться в том, как работают квантовые вычисления, придется обратиться к классике. И это нужно не только для сравнения. Я полагаю, что будущее — за гибридами классических и квантовых компьютеров.

Лучший способ усвоить что-то — начать с базовых принципов, а затем двигаться по восходящей. Это позволит вам самостоятельно рассуждать об осваиваемой теме, не полагаясь на механическое запоминание или ошибочные аналогии.

Квантовые вычисления — это альтернатива классическим алгоритмам, основанная на процессах квантовой физики. Она гласит, что без взаимодействия с другими частицами (то есть до момента измерения), электрон не имеет однозначных координат на орбите атома, а одновременно находится во всех точках орбиты. Область, в которой находится электрон, называется электронным облаком. В ходе известного эксперимента с двумя щелями один электрон проходит одновременно через обе щели, интерферируя при этом с самим собой. Только при измерении эта неопределенность схлопывается и координаты электрона становятся однозначными.

Вероятностный характер измерений, присущий квантовым вычислениям, лежит в основе многих алгоритмов – например, поиск в неструктурированной БД. Алгоритмы данного типа пошагово увеличивают амплитуду правильного результата, позволяя получить его на выходе с максимальной вероятностью.

Об авторе

Роберт С. Сатор уже более 30 лет является техническим руководителем и исполнительным директором в ИТ-индустрии. Более двух десятилетий из них он провел в подразделении IBM Research в Нью-Йорке, где руководил работой в области символических математических вычислений, оптимизации, искусственного интеллекта, блокчейна и квантовых вычислений. Является соавтором нескольких научных работ и книги Axiom: The Scientific Computation System («Аксиома: научно-вычислительная система»), написанной совместно с покойным Ричардом Д. Дженксом.

По образованию Сатор — математик-теоретик, имеет степень PhD Принстонского университета и степень бакалавра Гарвардского колледжа. Он начал программировать, когда ему было 15 лет, и в своей работе использовал большинство из появившихся за это время языков программирования.

Источник: t.me

Комментарии: