Ένα βήμα πιο κοντά στους κβαντικούς υπολογιστές η τεχνολογία της IBM

[Rn.]

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.

 

αχα το επιασα.αλλα τωρα μ δημιουργηθηκε η απορια π εξεφρασες και συ :/

[VanJ]

Νομίζω ότι πρέπει να ξαναπάω πανεπιστήμιο...

[Alexkass]

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.

 

ουσιαστικά εσύ (η γλώσσα προγραμματισμού) πειράζει τα α και β (δες το ποστ μου πιο πάνω). ουσιαστικά αυτά "φτιάχνουν" την πιθανότητα (η νόρμα στο τετράγωνο) και παίρνεις τις μέσες τιμές που τελικά αυτές θες. λογικό είναι αν κάνεις μέτρηση μόνο μία να πάρεις ή 1 ή 0. αν όμως το α είναι >> β (πχ) και κάνεις αρκετά μεγάλο αριθμό μετρήσεων. γνωρίζοντας και το ω τότε ουσιαστικά μπορείς να καλέσεις την τιμή που θες.

 

η λύση είναι χρονικά εξαρτημένη μιας και το <0|Χ|0> είναι πάντα μηδέν (εκτός αν υπάρχει εξωτερικό ομογ. πεδίο) αλλά εδώ έχεις <Ψ|Χ|Ψ> όπου το Ψ είναι η υπέρθεση που έχεις φτιάξει.

 

επειδή ο ΚΜ αρμονικός δεν είναι ίσως στο μυαλό του καθενός, μια ματιά στο ΚΜ (και ΜΟΝΟ σωστό) μοντέλο του H σε κάνει να καταλάβεις αμέσως τις υπερθέσεις. πχ για το ηλεκτρόνιο έχεις Ψ = αΨ(100) + βΨ(210) όπου 100 = (n=1, κβαντικός αριθμός ενέργεις), (l=0, αζιμουθιακός κβ. αριθμός) και (m=0, μαγνητικός κβ. αριθμός) κοκ.

αυτή η υπέρθεση είναι πολύ πιο πολύπλοκη στον σχεδιασμό απότι του αρμονικού αλλά σίγουρα σου δίνει την ιδέα το πως έχουν το πράγματα. σε πολλές μετρήσεις το ηλεκτρόνιο έχει |α|^2 πιθανότητες να βρεθεί στην στάθμη 1s και |β|^2 να βρεθεί στην 2p. εσύ (το πρόγραμμα, ένα φωτόνιο κλπ κλπ) θέτεις τους αριθμούς.

 

οι 4 τιμές που αναφέρεις δλδ το Δυναμοσύνολο Ρ (Powerset) δεν έχουν πιστεύω να κάνουν με το διάβασμα αλλά είναι η πληροφορία. δεν είναι ανάγκη να έχεις 1/1 μιας και είναι κανονικοποιημένες οι ιδιοσυναρτήσεις, δλδ δεν έχει νόημα να έχεις Ν(|1>+|1>) απλά έχεις 2Ν για σταθερά που βρίσκεται από την συνθήκη κανονικοποίηση.

[21century]

Οπότε καταλάβατε ότι οι ταινίες acidic είναι πλέον πραγματικότητα...

[legionarius]

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.

 

ουσιαστικά εσύ (η γλώσσα προγραμματισμού) πειράζει τα α και β (δες το ποστ μου πιο πάνω). ουσιαστικά αυτά "φτιάχνουν" την πιθανότητα (η νόρμα στο τετράγωνο) και παίρνεις τις μέσες τιμές που τελικά αυτές θες. λογικό είναι αν κάνεις μέτρηση μόνο μία να πάρεις ή 1 ή 0. αν όμως το α είναι >> β (πχ) και κάνεις αρκετά μεγάλο αριθμό μετρήσεων. γνωρίζοντας και το ω τότε ουσιαστικά μπορείς να καλέσεις την τιμή που θες.

 

η λύση είναι χρονικά εξαρτημένη μιας και το <0|Χ|0> είναι πάντα μηδέν (εκτός αν υπάρχει εξωτερικό ομογ. πεδίο) αλλά εδώ έχεις <Ψ|Χ|Ψ> όπου το Ψ είναι η υπέρθεση που έχεις φτιάξει.

 

επειδή ο ΚΜ αρμονικός δεν είναι ίσως στο μυαλό του καθενός, μια ματιά στο ΚΜ (και ΜΟΝΟ σωστό) μοντέλο του H σε κάνει να καταλάβεις αμέσως τις υπερθέσεις. πχ για το ηλεκτρόνιο έχεις Ψ = αΨ(100) + βΨ(210) όπου 100 = (n=1, κβαντικός αριθμός ενέργεις), (l=0, αζιμουθιακός κβ. αριθμός) και (m=0, μαγνητικός κβ. αριθμός) κοκ.

αυτή η υπέρθεση είναι πολύ πιο πολύπλοκη στον σχεδιασμό απότι του αρμονικού αλλά σίγουρα σου δίνει την ιδέα το πως έχουν το πράγματα. σε πολλές μετρήσεις το ηλεκτρόνιο έχει |α|^2 πιθανότητες να βρεθεί στην στάθμη 1s και |β|^2 να βρεθεί στην 2p. εσύ (το πρόγραμμα, ένα φωτόνιο κλπ κλπ) θέτεις τους αριθμούς.

 

Ευχαριστώ πολύ για τις απαντήσεις σου.

 

Προς τα υπόλοιπα μέλη: προσπάθησα να είμαι όσο πιο κατανοητός μπορώ και να τα πω όσο πιο απλά γίνεται, τώρα προφανώς αυτά που εξηγεί ο φίλος δεν είναι τόσο εύκολα για να περιγραφούν με απλά λόγια.

[ntsili]

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

 

Αυτό που είχα διαβάσει πριν από μερικά χρόνια στο περιοδικό Science et Vie έλεγε ότι δε θα έχουμε το 1 και το 0 ταυτόχρονα, αλλά θα μπορούμε να έχουμε οποιαδήποτε ενδιάμεση δεκαδική τιμή από το 0 ως το 1.

 

-Υπολογιστές: 0 & 1. Ένα Byte δηλαδή 8 θέσεις(bits) είναι 2 εις την 8 =128 συνδυασμοί.

-Υπολογιστές DNA: 0, 1, 2 & 3 (αδενίνη, θυμίνη, κυτοσίνη, γουανίνη). Ένα Byte, δηλαδή 8 θέσεις(bits) είναι 4 εις την 8 =65536 συνδυασμοί.

-Κβαντικός Υπολογιστής: 0 ως 1 (πρακτικά ΟΛΑ τα δεκαδικά πχ 0,00...1 από το 0 ως το 1). Ένα byte, δηλαδή 8 θέσεις(bits) είναι περίπου "άπειρο" εις την 8 =σχεδόν άπειροι συνδυασμοί.

 

Σε πρώτη φάση -λόγω τεχνολογικών περιορισμών- τα ενδιάμεσα στοιχεία δεν θα είναι άπειρα (πχ μόνο εννέα: 0,1-0,2-0,3 κτλ) αλλά θα είναι αρκετά για να κάνουν τη διαφορά. Σιγά-σιγά θα αυξάνονται τα ενδιάμεσα στοιχεία, άρα οι κβαντικοί υπολογιστές συνέχεια θα εξελίσσονται.

 

Ένας υπολογιστής που παράγει ένα τόσο πυκνό Byte θα το παράγει το ίδιο γρήγορα όσο και ένας σημερινός υπολογιστής χρειάζεται να να παράγει ένα "συνηθισμένο" Byte, εξ'ου και η διαστημική επεξεργαστική ισχύς.

 

Αυτό το byte δε θα χρειάζεται τεράστιο χώρο, διότι θα καταλαμβάνει μόνο ένα!! Byte στο αποθηκευτικό μέσο!! (πιο θα είναι αυτό το μέσο, ΔΕΝ ξέρω!! )

 

Διορθώστε με αν κάνω λάθος σε όσα γράφω παραπάνω.

[VeRDe]

Το πρώτο πράγμα που μου ήρθε στο μυαλό ήταν το "Source code"

[mchls]

Το πρώτο πράγμα που μου ήρθε στο μυαλό ήταν το "Source code"

Ταινιάρα!

[KilliK]

αλλά θα μπορούμε να έχουμε οποιαδήποτε ενδιάμεση δεκαδική τιμή από το 0 ως το 1.

 

γιεπ.αυτη ειναι η ολη ουσια.οτι πλεον ο υπολογιστης θα μπορει να "καταλαβαινει" περισσοτερες των δυο (0 η 1 bit) διακριτες θεσεις.

αντε και σε μαι 50ετια λογικα,θα πετυχουμε αυτο:

Technological Singularity

για να παμε εδω:

και να καταληξουμε τελικα εδω:

[loki10]

άκλαυτη θα πάει η νανοτεχνολογια

[bnvdarklord]

Για να καταλάβω, αν εχουμε σε εναν κβαντικό υπολογιστή αποθηκευμένα πχ 5qbits έτσι $$$$$ (οπου το $ η κατάσταση που ειναι ταυτόχρονα 0 και 1) μπορεί ο κβασντικός υπολογιστής να αλλάζει ας το πούμε οπτικές γωνίες με διάφορους τρόπους/τεχνικές ωστε να δει 11000 ή 00110 κτλ ; Οπότε σε 5qbits μπορω να αποθηκευω οτι θελω που εχει μεγεθος 5bits;

[loki10]

νομιζω η ιδιοτητα της υπερθεσης των καταστασεων δεν βοηθά στην αποθηκευση της πληροφορίας τόσο πολύ, αλλά στο πόσο γρήγορα γίνονται οι πράξεις, αν έχω καταλάβει καλά.

[ex3Lmei]

γιεπ.αυτη ειναι η ολη ουσια.οτι πλεον ο υπολογιστης θα μπορει να "καταλαβαινει" περισσοτερες των δυο (0 η 1 bit) διακριτες θεσεις.

 

Οταν μιλαμε για κβαντικη θεωρια εχουμε τη κύρια,τη αζιμουθιακή, τη μαγνητικη.

 

Το ποστ απ' οτι καταλαβα μιλαει γενικότερα! Εχουμε ακομα δρομο να δουμε τι εννοουν τελικα δλδ για ποιο κβαντικο αριθμο μιλάμε !

[Alexkass]

ανάλογα ποιο μοντέλο έχουν.

 

βασικά σημαντικό θα ήταν να δούμε πώς ξεπερνάνε τα όποια (n^2) degenerations.

[CCKarpathos]

Δεν κατάλαβα σταυρο!

Υπάρχουν και απλοί άνθρωποι εδώ μέσα κ. Παρατηρητές και ισοτοποι ή όπως αλλιώς το λένε.

Ερώτηση: αυτο το κβαντικο μηχάνημα θα τροφοδοτείται με ρεύμα ή θα το ταιζουμε τροφή; Αχαχαχαχαχαχαχαχα