Quantum control что это
Обновлено: 05.07.2024
Объясняем на лампочках и котиках, что такое квантовый компьютер.
К тому же это имеет прямое отношение к безопасности ваших данных, ведь многие защитные механизмы в цифровом мире основаны как раз на том, что их нельзя взломать за разумное время. Давайте разберемся, что это за квантовый компьютер такой и стоит ли опасаться, что киберпреступники начнут пользоваться им для взлома.
Что такое квантовый компьютер
Основное отличие квантовых компьютеров от традиционных, транзисторных, которыми все мы пользуемся сейчас, — то, как они работают с данными. Привычные нам устройства, от смартфонов и ноутбуков до суперкомпьютера-шахматиста Deep Blue, хранят все в битах — так называется мельчайшая единица информации, которая может принимать всего два значения: либо ноль, либо единица.
Но когда устройство решает какую-то задачу, оно включает и выключает лампочки, постоянно записывая и стирая результаты промежуточных вычислений, чтобы они не забивали память. Это занимает время, так что если задача очень сложная, компьютер будет думать долго.
Popular Answers (1)
So in its simplest form, quantum control is the extension of classical control problems to the quantum space. The quantum aspect can take any number of (not necessarily mutually exclusive) different flavours. For example, the system being controlled could be a quantum system that is controlled by classical fields. This was the case for some of the first quantum control problems of pumping rubidium atoms into Rydberg states, and is also the case for much of the liquid phase NMR work. The system could be controlled via quantum feedback, for example in the creation of non-classical states of a cavity by measurement back action.
Some aspects that are usually common to quantum control include: typically intermediate states are non-classical states, and there is only incomplete information about the state of the system to avoid deleterious measurement back action. The latter fact usually means that von Neumann measurements are prohibited, and some kind of weak measurement process may be required. But even this rule is not hard and fast.
Recently, I see some workshops and conference dedicated to quantum control.
What is quantum control about? What are the research topics in this field?
Get help with your research
Join ResearchGate to ask questions, get input, and advance your work.
Квантовые компьютеры в жизни
Есть и другие проблемы, мешающие квантовым компьютерам полностью заменить предшественников. Вы помните, что они обрабатывают информацию принципиально иначе? Это значит, что и программы для них нужны совершенно другие. На квантовый компьютер нельзя просто взять и установить Windows — надо с нуля разрабатывать специальную квантовую ОС и специальные же квантовые приложения.
И хотя такие попытки уже предпринимают ученые и IT-гиганты, пока что квантовые компьютеры работают примерно как внешние жесткие диски — подключаются к обычным компьютерам и управляются через них. И используются они для решения узкого круга задач — например, для моделирования атома водорода или поиска по базам данных. А вот выйти в Интернет или посмотреть видео с котиками с помощью квантового компьютера не получится.
Тем не менее многие считают квантовые вычисления перспективными. Первая компания, продающая бизнесу квантовые компьютеры, появилась еще в 1999 году. Сейчас в это направление вкладываются крупные организации, такие как американские Google, Honeywell и IBM (последняя уже предлагает клиентам доступ к своему квантовому компьютеру через облако), японская Toshiba и китайские Alibaba и Baidu. В 2019 году квантовыми технологиями заинтересовались и российские власти.
Правда, тут стоит оговориться: задача, которую решили в Google, не имеет никакой практической пользы, кроме демонстрации возможностей квантовых технологий. Погружаться в ее суть мы не будем, потому что это действительно сложно и не очень нужно обычному пользователю. Но если вы очень хотите убедиться в этом лично, описание задачи есть в отчете Google.
А еще не все согласны с утверждением Google про 10 000 лет. В IBM, например, уверены, что суперкомпьютер сможет решить эту же задачу пусть и не за три минуты, но всего за два с лишним дня. Хотя это, в общем-то, тоже ощутимая разница.
Most recent answer
For those who asked what is the meaning of quantum control, I say it, define a quantum mechanics for me (an exact sense hhhhh) and how it differnt from a clasical and relativistic mechanics, and then I am able to tell you what you asked. This type of science is called: Sterile science which is the opposite of productive science.
Quantum Control - Science topic
Explore the latest questions and answers in Quantum Control, and find Quantum Control experts.
Dear Saeed Haddadi, Let me tell you that, in general, mathematical criteria that identify (directly or indirectly) "mathematical entanglement" do not necessarily identify "physical entanglement." A specific example of this is found in the article: "A case of spurious quantum entanglement originated by a mathematical property with a non-physical parameter", by Bulnes and Bonk.
Dynamics in the complex space to describe the quantum dynamics is a very interesting approach. In the other hand, classical control is a strongly develop theory. Is it possible solve Quantum control problems using complex dynamics? Any reference? any advice?
Your descripción, Is it related to Clifford algebra?
As pointed out above, the fundamental difference between Quantum and classical mechanics is the algebra of the obervable operators. Classical mechanics in the Hilbert space was introduced by Koopman and von Neumann.
Thank you Shuyu Zhou. I will have a look at it. I also found theoretical paper by Michael W. Jack and M. Yamashita where they analyze decay rate of the three-body losses from three-body correlation function at different lattice depth.
Recently, I see some workshops and conference dedicated to quantum control.
What is quantum control about? What are the research topics in this field?
So in its simplest form, quantum control is the extension of classical control problems to the quantum space. The quantum aspect can take any number of (not necessarily mutually exclusive) different flavours. For example, the system being controlled could be a quantum system that is controlled by classical fields. This was the case for some of the first quantum control problems of pumping rubidium atoms into Rydberg states, and is also the case for much of the liquid phase NMR work. The system could be controlled via quantum feedback, for example in the creation of non-classical states of a cavity by measurement back action.
Some aspects that are usually common to quantum control include: typically intermediate states are non-classical states, and there is only incomplete information about the state of the system to avoid deleterious measurement back action. The latter fact usually means that von Neumann measurements are prohibited, and some kind of weak measurement process may be required. But even this rule is not hard and fast.
Квантовый компьютер размером с видеокарту, работающий при обычной температуре. Quantum Brilliance хочет совершить революцию в отрасли
Квантовые компьютеры для большинства обычных пользователей остаются чем-то совершенно непонятным, находящимся на грани фантастики. Но компания Quantum Brilliance собирается уже через несколько лет выпустить на рынок подобное устройство размером с видеокарту и работающее при обычных условиях.
Если точнее, к 2025 году компания хочет создать квантовый ускоритель примерно из 50 кубитов, заключённый в корпус с размерами примерно соответствующими современной видеокарте и работающий при комнатной температуре. Для сравнения: большинству существующих квантовых процессоров, кроме прочего, требуется температура, близкая к абсолютному нулю.
В Quantum Brilliance считают, что примерно через 10 лет и вовсе смогут уместить подобные решения в мобильный форм-фактор, но тут уже подробностями и прогнозами делиться не спешат. В целом идея компании заключается в том, чтобы сделать квантовые ускорители привычным компонентом ПК. И тогда разработчики смогут использовать их в ряде задач, где подобные решения на порядки превосходят классические CPU или GPU.
На данный же момент у компании имеются рабочие экземпляры квантовых ускорителей с процессором из пяти кубитов, но они выполняют роль тестовых установок в рамках процесса разработки более производительных решений.
Квантовый процессор, работающий при комнатной температуре, создан на несколько иных принципах, нежели тот, который требует экстремального охлаждения. При этом у такого решения есть и другие преимущества. К примеру, представитель Quantum Brilliance рассказал, что их решение предлагает намного больший показатель времени когерентности: миллисекунды против 100–150 мкс у охлаждённых процессоров. Также было сказано о хорошем показателе вероятности ошибок, но без подробностей.
Что касается тех самых принципов работы платформы Quantum Brilliance, они опираются на NV-центр или азотно-замещённую вакансию в алмазе.
Квантовые компьютеры (пока) не угроза
Как видите, квантовые компьютеры до сих пор — скорее игрушка для ученых, чем потребительские устройства или инструмент взломщика. Что, конечно, не значит, что в будущем они не станут ближе к жизни (и опаснее). Впрочем, эксперты в области защиты данных уже сейчас готовят на них управу. Но об этом — в следующий раз.
Что такое квантовый компьютер
Основное отличие квантовых компьютеров от традиционных, транзисторных, которыми все мы пользуемся сейчас, — то, как они работают с данными. Привычные нам устройства, от смартфонов и ноутбуков до суперкомпьютера-шахматиста Deep Blue, хранят все в битах — так называется мельчайшая единица информации, которая может принимать всего два значения: либо ноль, либо единица.
Но когда устройство решает какую-то задачу, оно включает и выключает лампочки, постоянно записывая и стирая результаты промежуточных вычислений, чтобы они не забивали память. Это занимает время, так что если задача очень сложная, компьютер будет думать долго.
Читайте также: