Onko epämääräisyys edelleen voimassa vai onko kvanttitietokoneen edistysaskeleet eri asia? Voidaanko elektronille mitata samaan aikaan paikka ja liikemäärä? Mitä liikemäärällä tarkoitetaan? Voiko makrotasolla kvanttifysiikka toimia ilman suprajohtavuutta? Siis esim. valokuidussa. Kuinka tietämys on lisääntynyt viimeisen 20 vuoden aikana?
Missä mennään kvanttifysiikassa?
Anonyymi
2588
0Äänestä
Muut lukivat myös
Odottaa vastausta
Näihin keskusteluihin ei ole vielä vastattu. Ole ensimmäinen.
Vastaukset 25
Vanhimmat
Lööppilehdet puhuvat kvanttitietokoneista kuin leivästä, vaikka kukaan ei ymmärrä miten ne toimivat.
Kuuluisa kvanttifysiikan kehittäjä Richard Feynman on todennut, että sitä ei voi arkijärjellä käsittää.
Tieteen popularisoijanakin palkittu hiukkaskosmologian profesori Kari Enqvist toteaa kirjassaan, että kymmenellä kubitilla voidaan esittää kaikki 2^10 eli 1024 tilaa. Perinteisillä biteillä tähän tarvitaan 1024 kymmenen bitin muistipaikkaa.
Enempää ei asiasta irronnut tuossakaan popularisoinnissa.
Kvanttitietokone soveltuu vain räätälöityjen ongelmien ratkaisemiseen. Esim. vetyatomin elektronitilat voidaan nopeasti ratkaista kvanttikoneella. Tähän soveltuva kone on protonin ja elektronin muodostama kvanttikone. Siis vetyatomi itse.
Input/output on vain pieni ongelma. Periaatteessa kvanttikoneelta saadaan vain kyllä/ei-vastauksia asetettuihin kysymyksiin. Tulevaisuuden koneet ovatkin ilmeisesti hybridikoneita, joissa sovelletaan sekä perinteistä että tehtäväkohtaisesti räätälöityä kvanttilaskentaa.
Jos ja kun kukaan mukana olevista ei pysty esittämään mitään alkeellisimpiakaan dokumentoituja todisteita mistään toiminnasta todellisissa laskutoimituksissa, niin kyse on lähinnä miljardiluokan rahastuksesta. Toivotaan, että joku saa aikaan jotain joskus, ja oletetaan kaiken muun tekniikan kehityksen pysähtyvän kuin seinään.
Maailman suurin vertaisarvioitu tieteellinen julkaisu ei tietenkään salkkarille riitä...
https://www.nature.com/articles/d41586-019-03213-z
Et nähtävästi osaa lukea englantia. Tuohan oli juuri se paras esimerkki täydellisestä pupputekstistä. Ei sanaakaan varsinaista asiaa. Tehty vain lehdistöa varten. Aivan kuten parhaissa tunnetuissa huijauksissa.
En väitä kvanttikoneen olevan mahdoton joskus. En myöskään tiedä, onko se silloin joskus kaukaisessa tulevaisuudessa tarpeeellinen. Ihan sama juttu fuusioreaktorin kanssa. On mahdollista saada joskus toimimaan jossakin mittakaavassa. Mutta jos tuhoutuu keskimäärin vuoden välein jonkun ihan pikkuisen vian vuoksi, ei kannata jatkaa.
Jonakin vuonna joku ratkaisee kvanttikoneella jonkun annetun hankalan tehtävän. Aikaa oikean tuloksen saamisen menee ehkä tunti.
Jos sama tehtävä annetaan sitten muiden ratkaistavaksi, niin ensimmäiseksi matemaatikkojen pitää tietysti kehittää tehokas optimoitu algoritmi. Jos tehtävä voidaan jakaa miljoonalle prosessorille ja siinä voidaan hyödyntää uusia nopeita grafiikkakortteja, niin aikaa menee todennäköiseti 60 min.
Tämän jälkeen voidaan ruveta seuraamaaan, mikä tekniikka kehittyy nopeimmin ja tehdä hintavertailuja.
Valokuidut olivat aluksi surkeita ja kalliita ja vahvistimia piti on muutaman sadan metrin välein. Poistamalla lasista epäpuhtauksia, vahvistinväli saatiin tuplattua. Ja tuota voitiin yllättäen toistaa lähes loputtomasti.
Kovalevyissä oli suuria vaikeuksia päästä yli 1 Gtavun. Olivat isoja ja hitaita. Sitten luku/kirjoituspäätä saatiin ihan uudella tekniikalla pienennettyä. Ja kun levyjen halkaisijaakin pienennettiin, päästiin eroon mekaanisista ongelmista. Kapasitetti alkoi vastoin kaikkien odotuksia tuplaantumaan vuoden parin välein. Ja kaikki kilpailevat tekniikat voitiin unohtaa vuosiksi.
Vertaisarvioinnit kuuluu ilmastonlämpenemispalstalle.
Jos kvanttitietokone jo hipoo täydellistä, niin makrotasolla lienee vielä ratkaistavaa. On kerrottu piilomuuttujasta, ei tiedetä, mikä se on. Esitän yhden oivallukseni. Oletan että muuttujia, erilaisia kertoimia, voidaan jakaa ja kertoa peräkkäin, saadaan lauseke. Aloitetaan muutaman kertoimen keskiarvolla, jatketaan laskentaa. Suodatetaan yksi kerroin lausekkeesta, tarkoittaa sen poistamista jakolaskulla. Taas jatketaan laskentaa, johon sisältyy juurenottamista (neliöjuuri tms.) tai muuta monimutkaisempaa. Nyt voidaan ajatella, että suodatettu kerroin on piilomuuttuja. Kun lauseke saadaan valmiiksi, se kerrotaan piilomuuttujalla. Huomattakoon, että lausekkeella on muisto siitä. Maailmankaikkeudella on muisto.
Hopon+lopo.+Kvanttifysiikka+on+elossa+ja+voi+hyvin+ja+pulskistuu+vaikka+selittaa+3%+universiumin+vysiikasta.+Loppu+on+pimeaa+materiaa+ja+energiaa,+joka+piilottautuu+emannan+lanteille.
Joskus joku paljastaa kuinka kauan Googlen kvanttikoneelta meni (tai menee) oikeasti heidän itsensä valitsemaan ongelman ratkaisuun, kuinka monta eri tulosta saatiin ja koska tullaan julkaisemaan tarkistettu ja varmennettu tulos. Nyt vain ilmoitettiin ajaksi 3 min 20 s.
Tehtävä on todennäköisesti ratkaistavissa myös muutamalla kaapillisella ohjelmoitavia logiikapiirejä ilman tietokoneita.
Nykyinen esitetty kvanttitietokoneen toimintamekanismi perustuu kvanttimekaniikan väärään tulkintaan ja sen perusteella toimivaa konetta ei voida rakentaa vaikka tekniset esteet saataisiin eliminoitua.
Niin kauan kuin materia on aaltoja (tai käyttäytyy kuten aallot) epätarkkuusperiaate on voimassa eli esim. elektronin sijaintia ja liikemäärää ei voi tietää yhtäaikaisesti. Tämä on suora seuraus matematiikasta ja se ei muutu vaikka tieto lisääntyisi fysiikassa miten.
Ainoa mikä voisi Heisenbergin epätarkkuusperiaatteen murtaa on se, että aaltohiukkasdualismi onkin pötyä eli jokin muu asia selittää hiukkasten aaltomaisuuden tai aaltojen hiukkasmaisuuden.
"Onko epämääräisyys edelleen voimassa vai onko kvanttitietokoneen edistysaskeleet eri asia?"
Kvanttimekaniikka on eräs fysiikan kaikkein vahvimmin validoiduista laaja-alaisista teorioista. Rajaudun mm. sen vuoksi tässä vastauksessani vain kvanttilaskentaan, joka perustuu siihen, että kvanttitietokoneen sisältämät laskennalliset elementit - kubitit, ovat keskenään ns. (kvantti) superpositiossa.
Kvanttilaskenta on tärkeää sen vuoksi, että sen on osoitettu olevan ylivoimaisesti tehokkain mahdollinen tunnettu laskentamuoto. Tuo pätee myös käytännössä, jos käytettävissä on sellainen kvanttitietokone, jonka sellaisten kubittien lukumäärä, joiden sisältämät arvot ovat riittävän hallitusti asetettavissa ja luettavissa, on riittävän suuri, minkä aikaansaanti on insinöörien tehtävä.
Kvanttijärjestelmiä luonnehtii aina epämääräisyys, mikä tarkoittaa käytännössä sitä, että niitä kuvaavalla tiedolla on tietyt rajoitteensa. Kvanttilaskennan toimivuus ja tehokkuus eivät siis kuitenkaan perustu tuohon epämääräisyyteen, vaan kubittien reaaliseen keskinäiseen vuorovaikutukseen, joka kuvataan kvanttimekaanisen ns. aaltofunktion muodossa.
Kaikenkaikkiaan, kvanttimekaanisia ilmiöitä voidaan kuvata varsin suoraviivaisesti tuolla aaltofunktiolla, joka on kompleksiarvoinen todennäköisyysamplitudi, mikä riittää laskennan toimivan organisoinnin kannalta, vaikka kvanttimekaaniset ilmiöt sinällään tietysti hyvin tunnetusti voidaankin tulkita monilla erilaisilla vaihtoehtoisilla tavoilla ja tekninen toteutus on siis tietysti vielä oma haasteensa.
https://en.wikipedia.org/wiki/Interpretations_of_quantum_mechanics
Koska ideaalisessa tilanteessa kukin kubitti kaksinkertaistaa laskentatehon, niin esim. ns. klassiseen laskentaan perustuvan tällä hetkellä maailman parhaan supertietokoneen (eli, Summitin) nopeuden ylittämiseen, sen erityisesti optimoimattomassa perusmuodossa, riittää kevyesti noin 50 kubittia ja noin 60 riittää täysin optimaalisesti optimoitujen viritelmien ylittämiseen.
Tuolla aiemmin joku viittasi johonkin Googlen Sycamore-prosessorista tehtyyn ns. yleistajuiseen lehtiartikkeliin. Jos ko. artikkeli ei vakuuta, niin myös varsinainen tieteellinen Naturessa (eli luonnontieteiden alan kahden arvostetuimman tieteellisen lehden joukkoon kuuluvassa lehdessä...) julkaistu artikkeli ja alkuperäinen tekninen raportti ovat julkisesti luettavissa (suosittelen myös tuon jälkimmäisen lukemista, koska se sisältää paljon mielenkiintoisia teknisiä ja mm. laskentatulosten luotettavuuden arviointiin liittyviä matemaattisia yksityiskohtia).
https://www.nature.com/articles/s41586-019-1666-5.pdf
https://static-content.springer.com/esm/art:10.1038/s41586-019-1666-5/MediaObjects/41586_2019_1666_MOESM1_ESM.pdf
Tuon tutkimuksen merkitys on se, että se osoittaa hyvin vakuuttavasti sen, että kvanttilaskennalla on mahdollista tuottaa erittäin merkittäviä tehokkuusetuja klassiseen laskentaan verrattuna, ainakin joidenkin tehtävätyyppien osalta.
Kyseessä on kuitenkin tietenkin vain viimeisin edistysaskel pitkässä ja jatkuvassa kehitysketjussa, joka alkoi v. 1981 Richard Feynmanin esitettyä kvanttilaskennan idean. Nykyinen tekniikka on siis jo tietyssä merkityksessä hyvin vakuuttavaa, mutta ei silti vielä suoranaisesti käytännön kannalta erityisen hyödyllistä, siis ainakaan julkaistujen tietojen perusteella, mutta suurvalloilla voi tietysti olla myös jo salaisia kehittyneempiäkin toteutuksia…
Koska tuo Sycamore-kvanttiprosessori on tietyissä tehtävissä yli miljardi kertaa nopeampi kuin Summit ja kuluttaa n. 10 miljoona kertaa vähemmän energiaa samojen laskentatulosten aikaansaantiin, niin on ilmeistä, että kvanttilaskennan laskenta- ja energia-tehokkuus on nyt demonstroitu käytännössä. Esim. Sycamoressa kaikki laskelmat toistetaan miljoona kertaa, jotta saavutetaan sama luotettavuustaso kuin klassisessa laskennassa ja silti Sycamore siis on yli miljardi kertaa nopeampi kuin tehokkain käytettävissä oleva klassisen laskennan toteutus...
Kvanttilaskenta ei kuitenkaan ole yleiskäyttöistä, vaan käytännössä kutakin ratkaistavaa ongelmatyyppiä varten joudutaan laatimaan oma kvanttialgoritminsa, joka toteutetaan kvanttipiirinä ja laskennallista etua on saavutettavissa vain jos ongelma on luonteeltaan sellainen, että sen ratkaisussa voidaan hyödyntää merkittävässä määrin em. kubittien kvanttimekaanista vuorovaikutusta.
Osa merkittävistä ongelmista on silti sellaisia, että niille on jo nyt olemassa kvanttialgoritmit ja tämä on kaikenkaikkiaan erittäin todennäköisesti jatkossa hyvin voimakkaasti kasvava tutkimus- ja kehitysalue. Käytännössä tilanne on se, että kvanttilaskentaa ei ole ns. klassisen laskennan kanssa kilpaileva, vaan nimenomaan sitä täydentävä laskentamuoto.
Ongelmatyypit, joihin se voi tuottaa erittäin suurta hyötyä, ovat erityisesti sellaisia, että tehtävänä on löytää tietyt ehdot täyttävä ratkaisu sellaisen erittäin suuren vaihtoehtomäärän joukosta, joka ei ole tehokkaasti käsiteltävissä klassisen laskennan keinoilla.
-- q53
Tuo viimeisin antamani linkki ei nyt jostain syystä näyttäisi toimivan, mutta ko. 67-sivuinen tekninen raportti on edelleen ladattavissa oheisella, mainitun Nature-artikkelin pääsivulla, sen loppupuolella kohdassa: "Supplementary Information", olevan linkin kautta…
https://www.nature.com/articles/s41586-019-1666-5
-- q53
Ei kaikkeen vain kerran tieteen vuoksi tehtävään laskentaan ole käytännössä paljoakaan todellista tarvetta, vaikka se olisi mahdollista. Tulee halvemmaksi odottaa muutama vuosi, ja ratkaista ongelma nykyisistä prosessoreista ja "GPU-korteista" kehitetyillä laitteistoilla. Ovat 10 vuoden päästä vähintäänkin 10 kertaa nykyistä tehokkaampia. Kvanttikoneella ei tuolloin todennäköisesti vielä te yhtikäs mitään todellisessa laskennassa. Kvantttikoneille soveltuvat tieteelliset ongelmat voidaan useimmiten ratkaista myös ihan järkeilemällä ja simuloimalla.
Nykytekniikan kehitys hidastuu, muttei koskaan pysähdy. Ja monistamalla saa aina tarvittavan tehon kaikkiin käytännön todellisiin laskentoihin.
Ihmiskunnan laskennallisten resurssien tarve on käytännössä rajaton, eikä klassinen laskenta tunnetusti pysty edes periaatteessakaan täyttämään tuota tarvetta, esim. kvanttijärjestelmien simuloinnin osalta, koska kyseessä on laskennallisesti ns. vaativa ongelma, jonka Richard Feynman oivalsi jo n. 38 v. sitten.
Tuo on juuri se seikka joka johti hänen ideaansa tuon kvanttijärjestelmien käyttäytymisen luontaisen kompleksisuuden hyödyntämisestä kvanttilaskennan muodossa ja toisaalta kvanttijärjestelmät ovat tietysti eräs tärkeimmistä simulointikohteista, koska kvanttimekaniikka on siis eräs keskeisimmistä fysiikan teorioista ja perustavaalaatua olevien teorioiden jatkokehittäminen on tehokkain tapa tuottaa lisäarvoa ihmiskunnalle, koska ne mahdollistavat, tietysti tietyllä tyypillisellä viiveellä, myös uudenlaisten ja/tai riittävän hyvin ymmärrettyjen luonnonilmiöiden, hyödyntämiseen perustuvia uudenlaisia sovelluksia...
Tosin kvanttilaskentakaan (ja siis ei mikään tunnettu laskentamuoto...), ei pysty täyttämään noita ihmiskunnan käytännössä rajattomia tarpeita, koska ilmeisesti sekään ei riitä siihen, että esim. eksponentiaalisen aikavaativuuden omaavat ongelmat saataisiin ratkaistua polynomisessa ajassa, mikä mahdollistaisikin mm. uuden matematiikan luonnin ja muidenkin ns. luovuutta edellyttävien tehtävien automatisoinnin, mutta se mahdollistaa silti etenemisen merkittävässä määrin tuohon suuntaan, mistä epäilemättä tulee olemaan merkittävää hyötyä mm. laskennallisen tekoälyn alueella…
Klassinen laskenta ei pysty mitenkään kilpailemaan menestyksellisesti ns. täysin skaalatun kvanttilaskennan kanssa niillä alueilla, joihin kvanttilaskentaa voidaan soveltaa, eli esim. tietokantahakujen osalta ns. Groverin kvanttialgoritmin toteutus tuottaisi klassiseen laskentaan verrattuna ainakin nopeusedun t^(1/2) (ja mahdollisesti, mutta epätodennäköisesti jopa edun t^(2/3)), mikä on suunnaton etu ja voi tietenkin olla eräs niistä syistä, että miksi Google on panostanut merkittävästi kvanttilaskennan kehittämiseen, koska sille tehokkaat tietokantahaut ovat tietysti ns. rahanarvoinen etu.
Ja kuten hyvin tiedämme, suurvallat ovat jo pitkään olleet äärimmäisen kiinnostuneita kvanttilaskennasta, koska se mahdollistaa sellaisten tyypillisillä tekijöidenjakoon perustuvilla salausmenetelmillä salattujen viestien lukemisen, joiden lukeminen ei käytännössä ole mahdollista millään klassiseen laskentaan perustuvalla laitteistolla ja toisaalta kvanttikryptografia mahdollistaa sen, että viestien salakuuntelu ei ole periaatteessakaan mahdollista…
Lisäksi kannattaa huomata, että kvanttilaskenta ei siis tuota vain suunnattomia nopeusetuja, vaan suunnattomia etuja myös mm. tarvittavan energiankulutuksen vähenemisen muodossa ja lisäksi kvanttilaskenta mahdollistaa myös sen, että ongelman ratkaisuun tarvittavaa muistia ei tarvitse toteuttaa lainkaan, mitkä seikat ovat tietysti tärkeitä erityisesti ottaen huomioon käytettävissä olevien fyysisten resurssien jatkuva niukkeneminen ja niiden tuottamisen/käyttämisen aiheuttamat ympäristövaikutukset.
Eli, esim. tuon Sycamore-prosessorilla suoritetun "esimerkkiongelman" nopeuden kannalta "optimaalisesti optimoitu" ratkaisu edellyttäisi perinteisellä supertietokoneella ilmeisesti luokkaa miljoona gigatavua keskusmuistia, kun taas Sycamorella sen ratkaisu ei edellytä tuolta osin lainkaan ylimääräistä keskusmuistia.
Eli, kaikenkaikkiaan, kvanttilaskenta on joiltakin keskeisiltä ominaisuuksiltaan aivan erilaista kuin klassinen laskenta ja hyvin todennäköisesti tulee olemaan hyvin nopeasti ja jatkuvasti kiihtyvästi kehittyvä tutkimus- ja kehitysalue ja siis klassista laskentaa aivan oleellisesti täydentävä ja käytännön sovellustensa kannalta lähimmän 10 vuoden aikana erittäin merkittäväksi osoittautuva "uusi" laskentamuoto...
-- q53
Et tainnut ymmärtää ymmärtää yhtikäs mitään. Yritä keskittyä käytännön asioihin. Helpottaa ihmeesti.
Voit tietysti keskittyä selvittämään, mikä on 123456789012345678901234567890:s alkuluku. Monia kiinostaisi tietää. Valinta on sinun!
Esim. Google, Intel, IBM, Microsoft ja MIT kehittävät kvanttitietokoneita, eivätkä siis "jostain kumman syystä" välitä mitään kaltaistesi anonyymien trollien aivan joutavasta vikinästä… Tekninen yksityiskohta: 500:n tehokkaimman klassisen supertietokoneen kapasiteetin yhdistämisellä saavutettaisiin keskimäärin vain noin yhden magnitudin tehokkuusetu, johon kvanttilaskennalla päästään lisäämällä vain n. 2.3 kubittia ja toimivien kubittien määrän lisääntymisvauhti on jo vuosia ollut >3 kubittia vuodessa... Suosittelen siis, että opettelet argumentoimaan tai suoritat ainakin peruskoulun loppuun, ennen kuin tulet rähjäämään tänne fysiikka-palstalle asioista, joista et ilmeisestikään ymmärrä mitään...
-- q53
"Ei kaikkeen vain kerran tieteen vuoksi tehtävään laskentaan ole käytännössä paljoakaan todellista tarvetta, vaikka se olisi mahdollista. "
Öh, anteeksi mutta oletko nyt ihan tosissasi vai trollaamassa? Kirjoittaessasi viestiä teit sen "vain tieteen vuoksi" tehdyn laskennan tuottamalla laitteistolla. Puolijohteiden fysiikka on monilta osin ollut "vain tieteen vuoksi" kunnes yhtäkkiä se ei enää olekaan sitä kun jo tehdyn tutkimuksen ansiosta voitiin kehittää uutta teknologiaa.
Tuohon aiempaan kommenttiini oli jäänyt painovirhe, eli pitää tietenkin olla: "3.3 kubittia" (eikä: "2.2"), eli koska yksi "magnitudi" = 10 ja yhden kubitin lisäyksen tuottama tehokkuuskerroin = 2, niin yhden magnitudin tehokkuuslisän edellyttämä kubittimäärä = log10(10)/log10(2) ~ 3.322 ~ 3.3.
Koska toimivien kubittien määrän vuosittainen kasvu ei viime vuosikymmeninä ole ollut lineaarinen, vaan eksponentiaalinen, niin käytännössä lähivuosina kvanttilaskennan keskimäärin tuottama tehokkuuslisä on todennäköisesti "noin yksi magnitudi vuodessa" ja jatkossa mahdollisesti suurempi. Teoreettinen yläraja tulee vastaan ainakin esim. Paul Daviesin mukaan (vasta) tasolla noin 400 kubittia, koska silloin tuollaisen hypertehokkaan laitteen käyttämisestä seuraisi hänen mukaansa informaatioteoreettisia paradokseja. Tuolloin keskenään interferoivia kvanttimekaanisia aaltoja olisi suuruusluokaltaan noin 400*log10(2) ~ 10^120 kpl...
Eli, nykyään kvanttilaskennan tehostumisen vuosittainen kerroin a ~ 10, kun taas klassisen laskennan osalta Mooren lain mukaisesti vastaava kerroin b ~ 1.33. Lisäksi a siis kasvanee eksponentiaalisesti ainakin "lähitulevaisuudessa" ja toisaalta b tulee väistämättä vähenemään logaritmisesti, koska käytännössä klassisia piirejä ei voida pienentää rajattomasti mm. kvanttimekaanisen epämääräisyyden vuoksi, eikä myöskään toisintamaan rajattomasti s.e. laskentateho kasvaisi lineaarisesti toisaalta, koska niiden fyysinen koko kasvaa väistämättä ja koska valonnopeus on äärellinen ja toisaalta, koska klassinen laskenta on ei-reversiibeliä ja kuluttaa siis energiaa ja tuottaa hukkalämpöä.
Toisaalta, tarkasteltaessa nimenomaan "kulloinkin maailman tehokkaimman klassisen tietokoneen laskentatehoa", niin se on kasvanut hyvin lineaarisesti viimeisen 25 vuoden aikana noin kuusi magnitudia, eli vuosittaisen tehostumisen kerroin c ~ 2.4, mutta tietenkin myös siihen pätee tuo em. "laskevien rajatuottojen laki", lähestyttäessä kvanttimekaniikan hallitsemia miniatyrisoinnin tasoja, koska kvanttimekaniikkaan kiinteästi kuuluva epämääräisyys johtaa siihen, että myös tuollaisten klassisten laitteistojen tulisi toistaa samoja laskutoimituksia yhä kasvavia määriä, jotta niiden tulokset olisivat tilastollisesti riittävän luotettavasti oikeita...
Lisäksi, tietysti klassisten laskennallisten laitteiden skaalattavuutta rajoittavat myös niiden kustannukset, eli koska laskentatehoa saadaan em. syistä kasvatettua vain sub-lineaarisesti, lisättäessä laskennallisten komponenttien määriä, niin taloudelliset resurssirajoitteet tulevat väistämättä vastaan jo ennen kuin kyetään tuottamaan sellainen laskentateho, jota tarvitaan, jotta ns. vaativiin kompleksisuusluokkiin kuuluvia tehtäviä kyetään suorittamaan menestyksellisesti käytännön kannalta relevanttien käsiteltävien laskennan kohteiden lukumäärien tapauksessa.
Eli, esim. mainitun erittäin suurten lukujen tekijöihinjakamisen kyvyllä olisi nimenomaan mitä suurimmat käytännölliset vaikutukset, koska mm. elektroninen kaupankäynti perustuu ns. julkisen avaimen kryptografiaan, jonka luotetavuus toisaalta perustuu siihen oletukseen, että tekijöihinjako on laskennallisesti ns. vaativa tehtävä, eli sellainen, että sen vaativuus kasvaisi eksponentiaalisesti kasvatettaessa tekijöihin jaettavaa lukua lineaarisesti, mitä se siis ei tee, jos käytettävissä on kvanttitietokone...
Ja lisäksi, jos ratkaistava tehtävä on vaativa myös muisti-kompleksisuudeltaan, niin myös tarvittavan muistin aiheuttama kustannus on klassisen laskennan tapauksessa eksponentiaalinen suhteessa ratkaistavan ongelman kompleksisuuteen. Kvanttilaskennassakaan nämä skaalattavuuteen liittyvät ongelmat eivät siis häviä kokonaan, mutta ne ovat silti eksponentiaalisesti vähäisempiä...
-- q53
Kvanttitietokoneiden vuoksi RSA ja moni muukin julkisen avaimen menetelmä lakkaa olemasta kelvollinen lähimpien vuosikymmenien kuluessa. Tilalle tulevat kvanttilaskennan kestävät kryptausmenetelmät. Ilmeisestikin symmetristen avainten järjestelmät kuten AES ottavat takkiinsa kvanttilaskennan Groverin algoritmista "vain" salausavaimen pituuden puoliintumisen verran eli ovat edelleen käyttökelvpoisia.
"Kvanttitietokoneiden vuoksi RSA ja moni muukin julkisen avaimen menetelmä lakkaa olemasta kelvollinen lähimpien vuosikymmenien kuluessa. Tilalle tulevat kvanttilaskennan kestävät kryptausmenetelmät."
Mielestäni on mahdollista, että ainakin NSA:lla on jopa jo nytkin käytössään sellainen kvanttitietokone, jolla suhteellisen vahvojenkin julkisen avaimen kryptografiassa käytettyjen avainten arvot saadaan tarvittaessa pakotettua esille, mutta mahdotonta tuota tietenkin on varmuudella tietää, koska NSA:n käytössä olevat kapineet ovat huippusalaisia...
NSA kuitenkin tutkii kvanttilaskentaa ja sillä on tietenkin hyvin vahvat intressit kyetä murtamaan kaikki mahdolliset salaukset ja ryhtymättä kehittämään salaliittoteorioita tms., niin kohtuullista on ainakin siis olettaa, että NSA:lla on käytössään ns. paremmat vehkeet, kuin ne joista puhutaan julkisesti ja sillä on myös sellainen historia, että sillä on ollut ns. ennakkotietoa kryptografiaan liittyvistä kysymyksistä jo ennen kuin niistä on alettu puhua julkisesti. Eräs nykyiset kryptausmenetelmät korvaava lähestymistapa on luonnollisesti kvanttikryptografia.
https://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_cryptography
"Ilmeisestikin symmetristen avainten järjestelmät kuten AES ottavat takkiinsa kvanttilaskennan Groverin algoritmista "vain" salausavaimen pituuden puoliintumisen verran eli ovat edelleen käyttökelvpoisia."
Tarkoitat tietenkin Shorin kvanttialgoritmista, mihin liittyvän suojautumistarpeen aikaansaannin osalta tilanne on juuri tuo mainitsemasi, eli esim. AES:hän tukee 256 bitin avainpituutta, joka lisättiin siihen juuri, koska haluttiin varautua tulevaan tilanteeseen s.e. tuo variantti antaa riittävän suojan myös kvanttitietokoneperusteisilta "brute force" -hyökkäyksiltä...
https://en.wikipedia.org/wiki/Shor's_algorithm
Tuosta hyvin suoraviivaisesta suojautumismekanismista huolimatta, esim. tiedustelupalveluilla on hallussaan jo ennestään suunnaton määrä sellaista dataa, joka on aiemmin salattu sellaisilla lyhyemmillä avainpituuksilla, joiden on oletettu olevan käytännössä täysin turvallisia - ko. datan salaajien toimesta, jonka datan dekryptaaminen siis mahdollistuu Shorin algoritmia pyörittämään kykenevän kvanttitietokoneen realisoituessa - sikäli siis kuin se ei jo ole realisoitunutkin esim. jossakin NSA:n laboratoriossa...
-- q53
Korjaus kirjoittamaani. Eli, tietenkin Groverin algoritmi symmetrisiin salausmenetelmiin liittyen, aivan kuten totesit ja mainitsemani Shorin algoritmi julkisen avaimen kryptografiaan liittyen...
https://en.wikipedia.org/wiki/Grover's_algorithm
-- q53