Onko joku ymmärtänyt asian niin, että osaisi sen muillekin selittää.
Kvanttilaskennan perusteet
kubitti
22223
0Äänestä
Muut lukivat myös
Luetuimmat keskustelut
- Älä unohda minuaNainen ethän unohda minua. Asiat olisivat voineet mennä toisin, olisi vain pitänyt uskaltaa lähestyä sinua kun annoit siihen mahdollisuuden. Olen pettynyt itseeni, ja se kyllä närästää. Naiselle Mieheltä
- Eläkeikä nousee 70 vuoteen. Joudunko palaamaan työelämään?Nyt se on sitten päätetty, että eläkeikä Suomessa nostetaan 70 vuoteen. https://www.is.fi/politiikka/art-2000012324133.html Pääsin 67 vuotiaana eläkkeelle viime syksynä. Tarkoittaakohan tämä, että joudun palaamaan takai…
- Moi kulta😍Eikös se ollut marraskuuta kun se meidän "flirttailu" alkoi silloin vuosia sitten? tarkoitan lähinnä niitä pitkiä katseita 🤩☺️ Kohta on siis maata mullistavien katseiden vuosipäivä 😘🤭
- Nyt on nytTurha miettiä menneitä tapahtumia. Niitä ei saa tekemättömäksi. Tärkeintä on mitä tekee nyt ja tulevaisuudessa. Korjausliikkeetkin voi tehdä jos niihin tuntee tarvetta. Paluu tulevaisuuteenkin voi olla mahdollinen jos v…
- Kadutko mies?Silloin kuin vielä yritin lähestyä, etkä tarttunut siihen. Asioista pitäisi voida aina keskustella.
- Perussuomalaiset nostamassa eläkeiän 70 vuoteenRiikka Purran johtama valtiovarainministeriö haluaa nostaa eläkeiän 70 vuoteen ja taloutta sopeutettaisiin ensi vaalikaudella 8–11 miljardilla eurolla. Perussuomalaisten johtama ministeriö ilmeisesti arvelee, että seits…
- Pitäisikö Vantaa liittää Helsinkiin.Mitä mieltä olette asiasta?
- Niin haluaisin sut nähdä ja jutella!🙂
- Hyvää huomentaEräälle Naiselle ❤️🩹
- Empaattiset ihmisetOnko empaattiset ihmiset, etenkin naiset antavaisempia, kun ns. tavikset? Kaverin puolesta kysyn Oisko niinku mahkui?
- Onko tällainen kuvio teistä okOnko tällainen kuvio teidän mielestänne ihan normaali ja hyväksyttävä? Nainen seurustelee miehen kanssa, mutta pitää samaan aikaan läheistä yhteyttä toiseen mieheen kertomatta tälle toiselle, että on parisuhteessa. Tämä…
- Tunnut niinKaukaiselta jo.
- Tuntuu kuin olisin vaimosiSe on erikoista se.
- Haluatko ettäUnohdetaan toisemme?
- TTK-juontaja Veronica Verho lataa suorat sanat tatuointien arvostelijoille: "Mä toivoisin, että..."Veronica Verho juontaa Tanssii Tähtien Kanssa -ohjelmaa yhdessä Ernest Lawsonin kanssa. Yksi puhuttaneimmista aiheista on ollut, miten suosikkijuontajan näyttävät tatuoinnit sopivat ohjelman pukuohjeistukseen ja tullaa…
- Jos haluat viestin...Olen vielä tämän illan palstalla. Laita halutessasi vinkki, sinä komea keski-ikäinen mies 😗
- Et nosta minua ylösOk ei se mitään. Vajoan syvempiin vesiin💔
- Nyt kun kaikki on ohiToivon, että sulla menee hyvin ja pystyisin sinut kokonaan unohtamaan. Joskus on vaikeita hetkiä ja olen tosi pahoillani, miten sinua loukkasin ja loukkaan yhä. Se täytyy saada loppumaan.
- Sut tahtoisinSinä senkin kusimutteri menit ja katkaisit kaiken yhteyden minuun. Tajuan nyt, että meidän roolit vaihtuivat ja sinä projektoit omia pelkojasi minuun. Anna minun välittää sinusta, älä työnnä mua pois. En oo vaatinut sul…
- Pussaisitko mihinKohtaan?
Vastaukset 22
Vanhimmat
Kvantit lasketaan ihan helposti: yksi, kaksi, kolme jne.
Selittämistä on harrastettu muualla suomenkielisesti:
Tietotekniikan perusteet - luentokalvot
users.jyu.fi/~mannikko/ttp/luennot/luento13.pdf
Toinen samasta aiheesta
www.nanobitteja.fi/katsausartikkelit2016/kvanttitietokone
Wikipediasta löytyy myös hakusanalla kvanttitietokone. Englanniksi tietenkin paljon laajemmin.
Katso täältä:
https://keskustelu.suomi24.fi/t/14330946/aaltomekaaninen-atomiydinmalli
Ensimmäiset kaupalliset kvanttitietokoneet tulevat käyttöön 20 vuoden päästä. Näin on myös vuonna 2025!
Jokainen voi mietiskellä minkä tehoisia perinteiset tietokoneet ovat 20 vuoden päästä. Mitä niillä voi tehdä? Onnistuuko pelaaminen ja videoiden editointi? Entäs monimutkaiset vaativat lujuuslaskennat ja sääennusteet?
Mahdollisen kvanttitietokoneen markkinarako lienee tulevaisuudessa paljon alle prosentin luokkaa kokonaistarpeesta. Ja hinta tulee olemaan niin mieletön, että samalla rahalla saa monikertaisen suorituskyvyn perinteisillä tavoilla kehitetyillä tietokonelaitteistoilla. Eikä kukaan estä kehittämästä supernopeita yksiytimisiä erikoisprosessoripiirejä, joissa on yli kymmenkertainen määrä transistoreita nykyisin huippuluokan prosessoreihin verrattua. Ei tarvitse olla yhteensopivia vanhojen ohjelmien tai piirien kanssa. Tupakka-askin kokoinen kuparimöykky, jossa vain 12 v jänniteliitäntä ja muutama verkkoliitäntä.
Kari Enqvistin kirjassa lukee: "Kymmenen kubitin kokoelma sisältää kaikki mahdolliset kymmenellä klassisella bitillä esitettävissä olevat viestit, joita on 1024".
Suurelle yleisölle tarkoitetusta populaarikirjasta ei avaudu, miten tuo on mahdollista. Asia ei avautunut noista viitteen luentokalvoistakaan - ainakaan minulle. Osaako joku valaista.
Voisiko ajatella, että kubittiä simuloitaisiin tavallisella tietokoneella käyttäen hyväksi satunnaislukugeneraattoria kvanttimailman todenäköisyyden kuvaamiseen. Miten silloin toimisi esim. yksinkertainen kertolasku vaikkapa kahdella kubitillä esitettävillä luvuilla.
@kubitti ,
Lyhyesti vastaten asian liittyy siihen, että kvanttimekanikan kompleksiluvut ovat mukana qbit -laskennassa. Kompleksiluvut räjäyttävät laskennassa olevien bittien lukumäärän.
Esim. Jos "normaaleja" bitteja on 8, montako eri lukua niillä voi esittää? V: 2⁸=256.
Mutta entä jos on 8 qbittia? Kahdeksaa qbittia vastaa 16 normaalia bittia, ts V: 2^16=65536
Ja ero kasvaa tietenkin kun (q)bittejä lisätään.
Ps. Korjatkaa jos olin väärässä, vastaus oli hieman hätäinen - en ole qbit -ekspertti.
No nyt ollaan ilmeisesti oikean polun päässä. Reaaliluvuthan ovat tosiaan vain erikoistapaus.
Mahtaakohan matikkapalstan guru Ohman lueskella näitä. Olisi kiva kuull hänen näkemyksensä.
Kandee ensin lukea algebraa ja ryhmateorriaa. Sen jalkaan kvanttimekaniikka on passin liihaa.
Kvanttilaskenta perustuu suureksi osaksi hyviin arvauksiin ja niiden triljoonien väärien arvausten suodatukseen kuluu mielettömästi aikaa.
Kvanttilaskenta perustuu elektronien tilaan, missä suunnassa ne kiertävät atomia. Puhutaan spinnistä. Koska spinnejä on kaksi, voidaan puhua tietyllä tapaa nollasta ja yhdestä, eli biteistä, tai kubiteistä.
Periaatteessa atomit niitä kiertävine elektroneineen ja spinneineen voidaan "pudottaa" tiettyyn alkutilaan ja ne järjestyvät kvanttitietokoneessa siten lopputilaan, että ne antavat vastauksen suoraan tiettyihin matemaattisiin ongelmiin. Siis ilman mitään viivettä toisin kuin perinteisissä silikoni-puolijohdetietokoneissa. Eräänlainen oraakkeli siis.
Tämä johtuu kvanttimaailman lainalaisuuksista, jotka vaikuttavat atomien elektronien spinniin, muistaakseni puhutaan energiatiloista ja niiden lokaaleista minimeistä. Toisaalta johtuen kvanttimaailman äärimmäisen herkästä luonteesta tämä laskentatapa on erittäin altis "kvanttikohinalle". Tarvitaan paljon ennakkovalmisteluita (absoluuttinen jäätymispiste), jotka tekevät peruskvanttitietokoneen päätymisen kuluttajakäyttöön epätodennäköiseksi. En ihmettelisi, jos NSA:lla ja Pentagonilla olisi jo toimivat kvanttitietokoneet labroissaan.
Perinteistä puolijohde-silikonitietokonetta ne eivät tule korvaamaan, koska laskenta ei perustu varsinaisesti meidän tuntemaamme yhteen-, kerto- ja muuhun perusaritmetiikkaan. Pikemminkin tämä atomien tapa järjestäytyä vastaa joihinkin spesiaaleihin matemaattisiin ongelmiin, kuten traveling salesman -tyyppisiin probleemiin. Näitä kutsutaan nimellä NP-kovat ongelmat, jotka liittyvät puolestaan laskennalliseen kompleksisuuteen.
Kvanttilaskentaan on kehitetty algoritmeja, kuten Groverin algoritmi. Sitä voidaan käyttää hyväksi tietyissä asioissa, kuten ratkaisemaan PGP-tyylistä epäsymmetristä salausta, jota on mahdotonta laskea silikoni-puolijohdetietokoneilla, koska se on juurikin NP-kova. Pitää esimerkiksi laskea suurten alkulukujen tekijöitä tai arvata yhteisiä potensseja, jotka ovat PGP-tyylisen epäsymmetrisen salaukseen perustuvia matemaattisia probleemeja. Nämä ovat tähän saakka olleet se kuuluisa "kivi kengässä" hallitusten tiedustelupalveluille.
Kvanttitietokoneilla ja Groverin algoritmilla tämä laskutapahtuma muuttuu triviaaliksi. Vitsikästä tässä on kuitenkin se, että tavallinen symmetrinen cipher, kuten se pankin sivuston käyttämä 128-bittinen AES, on edelleen näille kvanttitietoneilla mahdoton ratkaista, koska niiden salausta ei ole mahdollista kääntää sellaiseen muotoon, että siihen voitaisiin soveltaa Groverin algoritmia.
Kyseessä on erittäin spesiaali, pienen marginaalin käyttöalue, josta tavallinen kuluttaja ei tule hyötymään. Valtiot ja niiden tiedustelupalvelut ja sotilaalliset järjestöt ovat varmasti hyvinkin onnellisia kvanttitietokoneista ja en ihmettele, jos tämän tutkimiseen on kaadettu reilusti rahaa. Rahasta seuraa taas toimeentuloa monille tieteentekijöille ja yliopistoille. Usein tutkimusrahoitus on ongelma, ja rahoittajia on vaikea löytää. Kvanttilaskennan kohdalla tätä ongelmaa ei ole.
Kvanttilaskennan ympärillä pyörivää hype-sirkusta on vähän vaikea ymmärtää.
//Pitää esimerkiksi laskea suurten alkulukujen tekijöitä tai arvata yhteisiä potensseja, jotka ovat//
Alkuluvun tekijä on aina ainoastaan 1 ja alkuluku itse.
Kirjoittaja lienee hakenut tässä erittäin suuren luvun tekijöitä, jotka ovat siis niitä alkulukuja. Sehän on muistaakseni RSA-salauksen idea. Näin ollen suurtenkin tietomäärien kryptaaminen on nopeaa, mutta toisin päin lähes mahdotonta, kun pitää arvailla niitä tekijöitä (alkuluvut).
Kvanttitietokoneita ei ole olemassa. Kukaan ei tiedä miten ne toimisivat sitten joskus tulevaisuudessa käytännössä ja minkälainen niiden rakenne olisi. Olettamuksia ja jotain toiveita on. Todennäköisesti ei koskaan löydy sovellusta, jossa niitä kannattaisi käyttää. Eli ei löydy ostajia.
Transistoreja pienentämällä ja siirtymällä päällekkäisiin transistorikerroksiin, saattaa paljastua jotain aivan yllättäviä lisäetuja ja ...
Eipä tuostakaan paljon irtoa.
https://www.kaleva.fi/uutiset/oulu/kvanttitutkimus-harppasi-eteenpain-oulun-yliopiston-ja-aalto-yliopiston-yhteistyona-kvanttilaskennan-avulla-voisi-mallintaa-esimerkiksi-ilmastonmuutosta/817006/
Kun mukaan otetaan ilmastomuutos, on rahoitus varmistettu projekteille.
Aiheesta löytyy paljon materiaalia, joskin se on englanniksi. Ongelma voi tietenkin olla siinä, että monet kvanttitason ilmiöistä ja lainalaisuuksista eivät kuulosta kovinkaan järjellisiltä meidän näkökulmastamme. Näihin havaintoihin teknologia kuitenkin nojautuu.
Tuohon artikkeliin oli tosiaan onnistuttu niputtamaan kaikki mahdolliset muotiaiheet aina tekoälystä ilmastonmuutokseen. Englanninkielisissä artikkeleissa puhutaan pitkälti vain salauksesta (ja sen purkamisesta), mutta sepä onkin sellainen aihe, mikä kiinnostaa valtioita aivan hirmuisesti. Venäjäkin haluaisi aivan erityisesti päästä vilkaisemaan, mitä siellä Telegram-palvelussa viestitellään. Pahus vain, kun se RSA ei oikein näillä perustietokoneilla aukea sitten millään.
Salauksessa voidaan aina hyödyntää suorituskyvyn kasvua. Ja näin kasvattaa purkamiseen kuluvaa aikaa vaikkapa neliöllisesti.
Ja käyttämällä kertakäyttöistä bittikohtaista sanoman mittaista "salasanaa", salausta ei voi edes teoriassa purkaa. Tarvitaan vain kaksi identtistä satunnaista bittimössöä sisältävää muistitikkua tai oikeastaan vain niiden pientä muistipiiriä. Riittää ikuisesti tekstisanomiin.
Salakieliselle viestille on aina avain. Jos sen saa haltuun, viestin saa purettua.
Hyvän esimerkin otit. Mainittu RSA ei tavallisin tietokonein aukea millään, jos vain salausavain on tarpeeksi pitkä. Sen takaa luvun alkutekijöihinsä jakamiseen tarvittavien laskutoimitusten lukumäärä, joka kasvaa lähes eksponentiaalisesti salausavaimen pituuden suhteen.
Kvanttitietokoneessa Peter Shorin kehittämä algoritmi hajottaa luvun alkutekijöihinsä polynomiaalisella vaivannäöllä. Ero eksponentiaalisen ja polynomiaalisen työmäärän välillä on ratkaisevan suuri siten, että kvanttikoneet tullessaan tekevät RSA - algoritmista ja monesta muusta paraikaa käytössä olevasta salausmenetelmästä kelvottomia.
Vaikka kvanttikoneet eivät koskaan kunnolla toteutuisi ne muuttavat maailmaa jo nyt. Tiedonsiirrossa ja salauksessa yritetään siirtyä käyttämään kvanttilaskennan kestäviä salausmenetelmiä.
Mutta ne kvanttikoneet eivät koskaan toimi todella pitkillä salausavaimilla. Virhesuhde kasvaa aivan liian suureksi. Ei voi mitenkään kiertää. Paitsi toiveajatteluissa. Ei kukaan lähde rakentamaan yli 1000 bittistä kvanttikonetta. Joskus saadaan toimimaan 4-bittinen ja sitten vuosien päästä 8-bittinen. Vaikeutuu vaikeutumistaan.
Nyt et kyllä ymmärtänyt pätkääkään mistä on kysymys. Salausvaimia ei kukaan ulkopuolinen voi mitenkään saada haltuunsa. Lähetyspää tuhoaa salausavaimen lähetyksen aikana ja vastaanottopää vastaanoton aikana. Molemmissa päissä laitteistot on sijoitettu suojattuihin tiloihin siten, ettei niitä voi siirtää tuhoamatta muistipiiriä ihan fyysisesti. Sanomaa ei lähetetä, jos vastaaottopää ei ole kaikilta osin OK.
Selkokieliset sanomat voi tietysti yrittää varastaa jommasta kummasta päästä jollakin sotilasoperaatiolla. Matkan varrelta kaapatulla salakielisellä sanomalla ei ole enää olemassa avainta. Sitä voi tietysti yrittää hakea äärettömästä bittiavaruudesta. Ja sen voi toki muodostaa uudelleen selkokielisen ja salakielisen sanoman erotuksesta, mutta ...