Kari Enqvistin kirjan Monimutkaisuus mukaan tutkimuksen kohteena olevat kvanttitietokoneet perustuvat useimmiten 1920-luvun kvanttifysiikkaan ja periaatteessa Schrödingerin yhtälö antaa kuitenkin ainoastaan likiarvoisen luonnonkuvauksen: vain kvanttikenttäteoriat ovat - sikäli kuin nyt tiedämme - täysin oikeita.
Tarkoittaako tämä, että kvanttitietokoneita kehitetään useimmiten vanhentuneen teorian pohjalta ja että rahat menevät hukkaan, koska hanke ei tule onnistumaan?
Siis 1920-luvun kvanttifysiikkaan perustuva kvanttitietokone ei voi toimia?
Tarkoittaako tämä, että kvanttitietokoneita kehitetään useimmiten vanhentuneen teorian pohjalta ja että rahat menevät hukkaan, koska hanke ei tule onnistumaan?
Siis 1920-luvun kvanttifysiikkaan perustuva kvanttitietokone ei voi toimia?
Vastaukset 6
Vanhimmat
Kaikki nykyisessä infrastruktuurissa ja tiedossa perustuu aiempaan, vaikka aiempi ei enää sellaisenaan olisi validi. Tiede on kuin rakentamista, jossa aiempi tieto muodostaa perustan jota arvioidaan ja tarpeen tullen tarkistetaan ja jonka pohjalta uutta kehitetään. Se on tieteelle luonteenomaista, eikä se, että jokin aikaisempi tieteellinen teoria osoittautuu epätarkaksi ja korvautuu uudella tarkemmalla, todellakaan tarkoita sitä että tiede olisi ollut jotenkin väärässä. Se on vain tieteen evoluutiota. Tätähän sitten jumalajeesustelijat, henkimaailmahuuhailijat ja ufohörhöt eivät kertakaikkiaan ymmärrä julistaessaan tieteen olevan väärässä ja käyttäessään julistuksensa "todisteena" jotakin vanhentunutta tieteellistä teoriaa tai hypoteesiä.
Kvanttitietokonehankkeethan ovat yleisessä katsannossa jo onnistuneet siinä merkityksessä, että kvanttimekaanista lomittumista on voitu demonstroida käytännössä. Lomittumisen ja kvanttivirheenkorjauksen teoria tunnetaan jo sen verran hyvin, että teknisiä toteutuksia voidaan rakentaa suhteellisen luottavaisin mielin. Asia erikseen on tietysti se, että ainakin ne järjestelmät, joiden tekninen toteutus on julkistettu, ovat vielä liian yksinkertaisia, jotta niistä olisi mitään käytännöllistä hyötyä epä-triviaalien ongelmien ratkaisemisessa. Kyse on siis siitä, että kvanttilaskentateknologia tulee skaalata siten, että laskentaan osallistuvien komponenttien eli kubittien määrää kasvatetaan. Onnistuminen tuossa määrän kasvattamisessa tulee tietysti olemaan suhteellista, koska oletettavasti jokaisen uuden kubitin lisääminen hallitusti on ainakin jonkin verran vaikeampaa kuin edellisen. Tätä vaikeutta kuitenkin kompensoi se, että laitteiden laskentateho kasvaa laskentaan osallistuvien kubittien määrän eksponenttifunktiota noudattaen. Skaalauksen mahdolliseen epäonnistumiseen ei vaikuta niinkään puutteet teoreettisessa osaamisessa, vaan laitteiston konstruoinnin tekniset haasteet, etenkin se, että täytyy pystyä estämään se, että laskennassa käytettävät kvantit vuorovaikuttaisivat ympäristönsä kanssa termodynaamisesti palautumattomalla tavalla laskennan aikana. Kyse on siis ennen kaikkea erittäin haasteellisesta teknisestä toteutusongelmasta. Ja vaikka taustalla olevassa teoriassa olisikin joitakin virheitä tai puutteita, niin tuo tekninen ongelma on silti joka tapauksessa ratkaistava ja se on selvästi vaikein pullonkaula tässä laitteistokehityksessä.
Spontaanit kvanttifluktuaatiot on kai se 1920-luvun teorioissa huomioimaton asia.
Ei hyvältä mäytä, jos kvanttitietokoneissa ei huomioida spontaaneja kvanttifluktuaatioita.
Nykyiset tietokoneet pystyvät jo yli 2 GHz nopeuteen ja yli gigan keskusmuistiin ja teratavun kiintolevyihin, mutta eivät osaa semmoisia yksinkertaisia asioita kuten nollalla jakaminen ja äärettömällä laskeminen. Hah!
Oletko noin pihalla, vai pitääkö sinun ihan heittäytyä tylsäksi?
Jos kvanttifluktuaatio aiheuttaa dekoherenssin, niin se huomioidaan kuten lämpöliikkeen aiheuttama dekoherenssikin. Eli, käytetään kvanttivirheenkorjausta tai suoritetaan laskenta kokonaan uudelleen.