量子コンピューターはどれくらい早く入手できますか?簡単なものを作る方法はありますか?アーリーアーリーアダプターにとって、彼らは何年後ですか?
QBitとは何か、QBitが持つことができる状態の数、そしてこの分野でどのタイプのアルゴリズムがうまく機能するかを大まかに理解したいと思います。
量子コンピューターはどれくらい早く入手できますか?簡単なものを作る方法はありますか?アーリーアーリーアダプターにとって、彼らは何年後ですか?
QBitとは何か、QBitが持つことができる状態の数、そしてこの分野でどのタイプのアルゴリズムがうまく機能するかを大まかに理解したいと思います。
過去 10 年から 20 年の間、量子コンピューターについてはかなりの誇大宣伝がありましたが、実用化する前に解決しなければならない問題が数多くあります。
これらのいくつかは、部屋サイズの 6 キュービット システムから集積回路の密度のようなものにサイズを縮小するなど、「単なる」エンジニアリングの問題です。または、顧客が大量の液体窒素 (またはヘリウム!) を手元に置いておく必要なく、熱ノイズがシステムを混乱させるのを防ぐ方法を考え出す.
一方、多数の量子ビットを持つ量子コンピューターの構築には、より根本的な問題がいくつかあるようです。
これらの主なものはエラー訂正です。量子コンピューティングに使用される絡み合ったシステムの固有の性質の一部は、自発的に「コヒーレンス」を失う可能性があることです。絡み合った寿命を延ばすという点で大きな進歩がありましたが、確実に実行できる操作の数は依然として非常に限られています。
量子計算における誤り訂正のためのいくつかの技術が開発されましたが、量子 EC について私が最後に読んだ記事によると、必要な誤り訂正量子ビットの数は、アクティブな量子ビットの数に応じて多かれ少なかれ対数的に増加します。初期定数係数は非常に大きくなる可能性があることに注意してください。1 つの論理 qbit を表すのに 5 つの物理 qbit が必要になる場合があります。
このサイズの増大は、量子計算が従来の計算よりも優れていると考えられている速度の指数関数的な利点をある程度緩和するでしょう (どの程度かはまだわかりません)。
さて、今日は 6 キュービット システムを手に入れることができますが、これは小さすぎて「興味深い」問題に取り組むことができません。2048 桁の因数分解のようなものには、数百万または数十億の量子ビットを持つシステムが必要になります。確かに、答えは「すぐに」得られますが、現在の技術を使用してそのレベルのパフォーマンスに近づくための明確な道筋はありません。問題をシステムにロードするだけで、おそらくコヒーレンスの寿命を超えてしまいます。
ああ、あなたの他の質問に答えるために: ほとんどの人は、状態のペアが 1 つの量子ストレージ システムで作業していると思います。原則として、これらのシステムのほとんどは、ストレージ ユニットごとに複数の重複しない状態を保存できますが、効率を最大化するよりも、機器を完全に確実に動作させることに多くの労力が費やされていると思います。
量子アルゴリズムは、量子物理学と同じように奇妙です。それらがどのように機能するかを説明しようとするのではなく、整数を因数分解するための Shor のアルゴリズムに関する記事を次に示します。 http://en.wikipedia.org/wiki/Shor's_algorithm
エラー訂正の問題に関するリファレンスは次のとおりです: http://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_error_correction
彼らはすでにここにいると思います。:)
最初の「実用的な」3 キュービット NMR 量子コンピューターは 1998 年に構築されました。稼働中の 16 キュービット、そして年内には 28 キュービットの断熱量子コンピューター。彼らの技術は商業的に実行可能でスケーラブルであると主張しているため、彼らの努力は注目に値します。2010 年現在、7 つのリグがあり、現在の世代のチップには 128 キュービットがあります。ハードウェアをテストするための興味深い問題を見つけるために、Google と提携しているようです。
この短い 24 分間のビデオとD-Wave に関するWikipedia の記事をお勧めします。D-Wave の創設者と CFO によって書かれたこのブログには、さらに多くのリソースがあります。