10,000 de ani in 200 de secunde

Categorii: Stiinta si Tehnologie

29-Jan-2020 20:16 - 452 vizionari

Google anunta ca performantele calculatorului cuantic au ajuns asa de inalte, incat in 200 de secunde calculatorul cuantic a rezolvat o problema ce ar fi necesitat 10 mii de ani de calcule pe un calculator clasic (minutul 3:25).

In film este prezentat un procesor Sycamore cu 253 qbiti.

Probabil 253 qbiti = 9,007,199,254,740,992 unitati de calcul paralele sau procesoare.
Nu am inteles 100% cum functioneaza un calculator cuantic, dar impartind 10,000 de ani in secunde la 200 secunde si comparand cu valoarea de 253 procesoare, rezulta ca sistemul clasic de calcul folosit ca referinta ar trebui sa aiba echivalentul a 5,712,328 procesoare si probabil un sistem distribuit de servere (o ferma google impartita pe toata planeta si conectata prin Internet) poate atinge asemenea performata, dar mai bine folosesti un singur procesor cuantic racit cu heliu lichid.

30 ian 2020, actualizare:

Calculatorul cuantic cu 53 de qbiti (biti cuantici) nu este echivalent cu un procesor clasic cu 253 de unitati de calcul paralele.

Fiecare qbit este un circuit electronic special, una din multiplele variante (procesor IBM cu 5 qbiti) este cu bobine prin care se induc curenti prin Efectul Josephson, curenti care apar numai in supraconductori.

Se pare ca impulsul de intrare este impartit (duplicat/clonat pentru obtinerea efectului de imperechere = entanglement cuantic) in alte bobine si masurat la final.

Cand curentii Josephson sunt masurati starea qbitului nu mai este in superpozitie.

Calculatorul cuantic incearca (aleator) diverse combinatii pentru datele de intrare si cand rezultatul dorit apare la iesire, toti qbitii sunt “inghetati” prin masurarea curentilor Josephson.

Inainte de masurarea curentilor Josephson qbitul e in superpozitie, adica simultan e zero (curentii au un sens) si unu (curentii au celalalt sens).

O explicatie mai clara: https://www.quora.com/Can-quantum-computers-be-called-similar-to-multi-core-CPUs si un pdf cu detalii plus cum sa faci un qbit.

Citind mai cu atentie articolul am observat ca este vorba de o problema specifica ce se rezolva foarte usor cu calculatorul cuantic:

- Plecand de la un set de date de intrare ales aleator se aplica o formula (o functie hash, o functie neinversabila, o functie de criptare de date) si se verifica rezultatul obtinut, operatia se repeta cu alte date de intrare pana cand rezultatul este cel dorit (adica s-a gasit parola care trecuta prin functia neinversabila, necunoscuta sau greu inversabila sa aiba acelasi rezultat)

- Calculatorul cuantic aplica si transforma semnalul de intrare prin prelucrari paralele pentru ca asa este conceput sa o faca simplu si fizic, la nivel de circuite electronice, dar calculatorul clasic calculeaza formula cu cateva sute de procesoare in paralel pe unitate alaturi alte cateva mii de unitati conectate prin Internet si foarte greu tine pasul, munceste aproximativ 10,000 de ani ca sa obtina acelasi rezultat

- Comparatia nu este corecta pentru ca sistemul de calcul cuantic este construit optimizat (natura cuantica face asta) sa gaseasca raspunsul la functii neinversabile sau greu inversabile, sa incerce in paralel (forta bruta) multe combinatii pana se obtine rezultatul asteptat

- Calculatorul cuantic este bun sa sparga parole, sa genereze monede bitcoin, sa rezolve ecuatii infinit de complexe datorita numarului urias de incercari cu valori aleatoare sau secventiale intr-un interval de timp foarte scurt

Dupa ce trece nebunia calculatoarelor cuantice privind spargerea paroleleor (s-a zis de mult, dar acum este confirmat: nu mai exista intimitate, nu mai exista incriptare, decodarea oricarei parole cu cheie pe cateva mii de biti este o operatie triviala rezolvata in cateva ore sau zile de un calculator cuantic) in viitor calculatoarele cuantice vor fi folosite la calcule de gasirea unei solutii optime (profil, forma, suprafata aerodinamica si ascunsa de radar si de greutate foarte mica si de rezistenta foarte mare = o ecuatie complexa cu multe necunoscute) sau pentru proiectarea unui circuit electronic sau a altui procesor cuantic si mai performant (rapid, sa consume putin, sa nu se incalzeasca, sa fie supraconductor la temperatura camerei, …) sau la proiectarea unei retele neuronale sau chiar o retea neuronala din procesoare cuantice.

Procesorul cuantic si retelele neuronale sunt compatibile 100% datorita paralelismului.

Inca nu pot sa imi imaginez o solutie de stocare potrivita conectarii cu un procesor cuantic, dar viitorul ne va aduce inteligente artificiale foarte rapide.



Ultimele pagini: RSS

Alte adrese de Internet

Categorii

Istoric


Atentie: Continutul acestui server reprezinta ideile mele si acestea pot fi gresite.