Ένα βήμα πιο κοντά στους κβαντικούς υπολογιστές η τεχνολογία της IBM

[dimitris2006]

Τεχνολογία που αναπτύσσει η IBM μας φέρνει ένα βήμα πιο κοντά στους κβαντικούς υπολογιστές, οι οποίοι πρόκειται να είναι πιο γρήγοροι από οποιονδήποτε υπερυπολογιστή κυκλοφορεί σήμερα στη Γη. Οι κβαντικοί υπολογιστές χρησιμοποιούν το κβαντικό bit (qubit) ως μονάδα πληροφορίας, το οποίο μπορεί να πάρει τις τιμές 0 και 1 ταυτόχρονα, σε αντίθεση με τους σημερινούς υπολογιστές όπου το bit μπορεί να αναπαρασταθεί με μόνο μία από τις δύο τιμές σε κάθε χρονική στιγμή.

 

Οι επιστήμονες της IBM υποστηρίζουν ότι έχουνε βρει ένα νέο τρόπο να επεκτείνουν το χρόνο τον οποίο τα qubits διατηρούν την κβαντική τους κατάσταση, μειώνοντας με τον τρόπο αυτό τα λάθη στους υπολογισμούς. “Στο παρελθόν πιστεύαμε ότι ήταν θέμα 50 χρόνων η κατασκευή ολοκληρωμένων κβαντικών συστημάτων. Σήμερα πιστεύω ότι απέχουμε 15 χρόνια ή και λιγότερο από κάτι τέτοιο” αναφέρει στην New York Times ο Watson, υπεύθυνος στο τμήμα Φυσικής της IBM.

 

Ο χρόνος στον οποίο οι επιστήμονες της IBM κατάφεραν τα qubit να κρατήσουν την κατάστασή τους είναι τα 100μs, αρκετά μικρός αν το σκεφτεί κανείς αλλά είναι ο διπλάσιος ή ακόμη και τετραπλάσιος χρόνος από τις προηγούμενες καταγραφές. Η εταιρεία αναφέρει ότι βρίσκεται πολύ κοντά στις ελάχιστες απαιτήσεις που χρειάζονται για την κατασκευή ενός κβαντικού συστήματος, όπως αυτές ορίζονται από την επιστημονική κοινότητα, ενώ το επόμενο βήμα είναι η κατασκευή κβαντικών συστημάτων βασιζόμενα στην υπάρχουσα τεχνολογία.

 

 

Με τη βοήθεια κβαντικών συστημάτων θα μπορούσαν να λυθούν μαθηματικά προβλήματα που μέχρι σήμερα παραμένουν άλυτα, αρκεί να φανταστεί κανείς ότι μια ακολουθία 250 qubit μπορεί να περιέχει περισσότερα bit πληροφορίας από τα άτομα ολόκληρου του σύμπταντος.

 

Site: dailymail.co.uk

[ntsili]

Απλά μια μικρή διόρθωση, είναι 100μs (microseconds) και όχι 100ms (milliseconds)... (=1000x)

[dimitris2006]

Απλά μια μικρή διόρθωση, είναι 100μs (microseconds) και όχι 100ms (milliseconds)... (=1000x)

Thanks, διορθώθηκε!

[legionarius]

Να κάνω μια ερώτηση για αυτούς που ξέρουν καλύτερα το τι γίνεται:

 

Όταν ένα ιόν είναι σε κατάσταση υπέρθεσης, δηλαδή παίρνει τις τιμές 0 και 1 ταυτόχρονα, τότε αυξάνεται εκθετικά η ποσότητα των δεδομένων που μπορεί να αποθηκευτεί, σωστά;

 

Όμως τελικά πώς μπορούν να αποθηκευτούν τα δεδομένα, αφού έχουμε ταυτόχρονα και τις δύο τιμές, 0 και 1; Όταν μπαίνει στη μέση ένας παρατηρητής, τότε φαίνεται μόνο η μία τιμή, και αν ναι, τότε γιατί δεν μειώνεται ξανά η χωρητικότητα;

[my1key2logs]

Και πως θα προγραμματίζουμε αυτό το "πράγμα" ?

 

[DimAslan]

Σοβαρά τώρα, θα παίξει τρομακτική διαφορά πρώτα απ΄ όλα στην υγιεία... οι χημικές ενώσεις που θα οδηγούν σε νέα φάρμακα θα υπολογίζονται πολύ πιο γρήγορα και θα παίξει τεράστιο ρόλο...

 

Αστεία τώρα, με βλέπω 50 χρονών να παίζω Crysis 5 σε κβαντικό... Κάψιμο...

 

Ή και Starcraft 3 με πεντακόσιες μονάδες στην οθόνη... κανονικά αφού παίρνει στη Blizzard περίπου 12 χρόνια για κάθε συνέχεια...

 

Ίσως δούμε και Diablo 4...

[Alexkass]

Να κάνω μια ερώτηση για αυτούς που ξέρουν καλύτερα το τι γίνεται:

 

Όταν ένα ιόν είναι σε κατάσταση υπέρθεσης, δηλαδή παίρνει τις τιμές 0 και 1 ταυτόχρονα, τότε αυξάνεται εκθετικά η ποσότητα των δεδομένων που μπορεί να αποθηκευτεί, σωστά;

 

Όμως τελικά πώς μπορούν να αποθηκευτούν τα δεδομένα, αφού έχουμε ταυτόχρονα και τις δύο τιμές, 0 και 1; Όταν μπαίνει στη μέση ένας παρατηρητής, τότε φαίνεται μόνο η μία τιμή, και αν ναι, τότε γιατί δεν μειώνεται ξανά η χωρητικότητα;

 

ας πάμε λίγο στο ΚΜ μοντέλο του αρμονικού ταλαντωτή (μιας και σχεδόν όλα τα μη κεντρικά δυναμικά ως μια τάξη έτσι μπορούν να υπολογιστούν).

 

αυτό που ξεχνάς είναι οτί ΔΕΝ έχεις ΜΙΑ ιδιοσυνάρτηση (κατάσταση) αλλά ένα Superpositioning καταστάσεων.

 

λέω εγώ πχ (με τελεστές πάντα) |Ψ> = α*|0> + β*|1> όπου Ψ η κατάσταση (Wave Function) και 0 και 1 οι αντίστοιχες ιδιοκαταστάσεις με τις ενέγειές τους.

 

εσύ δεν κάνεις ΜΙΑ μέτρηση αλλά πολλές συνεχώς. οπότε ενδιαφέρεσαι σύμφωνα με το θεώρημα του Ehrenfest για την "μέση τιμή" του Observable X or P. αν κάνεις τις πράξεις <Ψ|Χ|Ψ> θα δεις ότι παίρνεις C*cos(ωt) ή κάτι αντίστοιχο.

 

το C είναι η σταθερά σου που βγαίνει από τα α,β και ενέργειες και η συχνότητα (πχ Bohr) από τις ενέργειες.

 

οπότε εσύ ανά πάσα στιγμή ξέρεις τι είναι πιο πιθανό να συμβεί.

 

σίγουρα η ΙΒΜ έχει πολύ πιο πολύπλοκα μοντέλα αλλά αυτό πιστεύω είναι μια αρχική σκέψη.

 

η Γάτα του Schrödinger είναι κάτι πολύ απλό για να καταλάβεις την υπέρθεση καταστάσεων.

[Zandim]

ναι, ναι, το χτυπας μετα και με ενα τελεστη κλπ κλπ

 

ειπαμε σε φορουμ υπολογιστων γραφουμε, δεν ξερει ο καθενας τι ειναι ιδιοσυναρτηση ιδιοκατασταση κλπ κλπ

[Alexkass]

ναι, ναι, το χτυπας μετα και με ενα τελεστη κλπ κλπ

 

ειπαμε σε φορουμ υπολογιστων γραφουμε, δεν ξερει ο καθενας τι ειναι ιδιοσυναρτηση ιδιοκατασταση κλπ κλπ

 

ο ίδιος μίλησε για παρατηρητή άρα κατάλαβα ότι κάτι θα ξέρει και απάντησα αναλόγως.

[Feregorn]

ο ίδιος μίλησε για παρατηρητή άρα κατάλαβα ότι κάτι θα ξέρει και απάντησα αναλόγως.

 

Και πολύ καλά έκανες φίλε και απάντησες επιστημονικά. Το κατευχαριστήθηκα! Μπορεί να έιμαστε σε φόρουμ υπολογιστών αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι θα αρχίσουμε να μιλάμε επί παντός επιστητού με "μπακαλίστικους όρους"! Ειδικά τέτοια θέματα είναι σχεδόν αδύνατο να προσεγγιστούν υπερ-απλουστευτικά! Νισάφι πια!!!

[Rn.]

εξηγηστε και μενα ρε παιδια που ειμαι 2α λυκειου τι γινετε <3 ε φανταστικοι φυσικοι του φορουμ?

[AlexPc]

Φανστασικά όλα αυτά!!!Αλλά το κόστος δεν μας είπατε!

[D4rkst3EL]

Είχα πάει, όχι πριν πολύ καιρό, επίσκεψη στο ΜΙT και είχε μιλήσει ένας Έλληνας! παρακαλώ καθηγητής για ένα τέτοιο θέμα, τον είχα παρακολουθήσει με τεράστιο ενδιαφέρον.

 

Πάντως αυτό στο τέλος για τα άτομα του σύμπαντος πολύ τρολολο

[mchls]

Πάντως αυτό στο τέλος για τα άτομα του σύμπαντος πολύ τρολολο

Ε, καλα τωρα!

[legionarius]

εξηγηστε και μενα ρε παιδια που ειμαι 2α λυκειου τι γινετε <3 ε φανταστικοι φυσικοι του φορουμ?

 

Άρα, λογικά γνωρίζεις τι είναι το ιόν. Κάθε ιόν έχει προσανατολισμό, πάνω ή κάτω. Ο ένας είναι το 0, ο άλλος το 1. Μια σειρά 8 ιόντων, με τιμές 1,0,1,0,1,1,1,0 για παράδειγμα, είναι ένα byte πληροφορίας. Όμως εδώ εφαρμόζονται και οι κανόνες της κβαντικής θεωρίας, έτσι το κάθε ιόν μπορεί να βρίσκεται σε μία κατάσταση υπέρθεσης. Τότε το ιόν είναι προσανατολισμένο πάνω και κάτω ταυτόχρονα (γάτα του Σρόντιγκερ).

 

Έτσι μπορείς να έχεις τέσσερις τιμές ταυτόχρονα με ένα μόνο ιόν. 0/0, 1/0, 0/1, 1/1. Άρα με κάθε ιόν η χωρητικότητα αυξάνεται εκθετικά. Με αυτό τον τρόπο ένας υπολογιστής με σχετικά μικρό αριθμό ιόντων μπορεί να αποθηκεύσει τεράστια ποσότητα δεδομένων.

 

Εμένα η ερώτησή μου ήτανε, πώς μπορούμε να έχουμε δεδομένα όταν δεν υπάρχει μια μόνο τιμή, αλλά περισσότερες, και το πώς αξιποιείται στην πράξη αυτό.