Навчання на квантовому комп’ютері на основі атома

Доктор Правір Малік є засновником і головним технологом QIQuantum.

Гетті

Квантова теорія виявилася однією з найплідніших наукових теорій, оскільки вона, безсумнівно, привела до технології, яка допомогла побудувати сучасне життя. Це пояснюється тим, що в основі квантової механіки йдеться про правила, які керують тим, як атоми поводяться, взаємодіють один з одним і зі світлом. Конкретні пристрої (транзистори і напівпровідники, які є основою телекомунікаційних і обчислювальних технологій), застосування (GPS, МРТ і лазер) і дисципліни (хімія) виникли з розуміння квантової механіки.

Таким чином, легко продовжувати стрибати на підножку, коли наступний проривний квантовий додаток — квантові комп’ютери — прогнозується як неминучий, і вірити, що основа таких комп’ютерів — імовірнісний динамізм, суперпозиція, заплутаність — має бути правдивою. Зрештою, хіба квантова технологія вже безсумнівно зарекомендувала себе?

Але, як я зазначав в одній зі своїх попередніх статей, саме таке мислення створює величезну бульбашку, яка продовжує збільшуватися в розмірах. І як я обговорював в іншій статті, індустрія квантових обчислень лише ставить все глибші питання — крім того, що вважається правильним чи неправильним — які можуть успішно перенаправити індустрію квантових обчислень і повернути назад розсіювання мільярдів доларів, коли мильна бульбашка лопається.

Моя мета в цій статті полягає в тому, щоб вказати, що багато прогнозованих парадоксів і труднощів, пов’язаних із поточною концепцією квантових обчислень, таких як обмеження на розмір квантових комп’ютерів, швидкоплинність часу життя квантових станів, нестабільність воріт квантових обчислень. пов’язані з ефектом декогеренції і, отже, ніколи не допускають значущого рівня точності обчислень — може бути непотрібним і що може бути інший більш плідний шлях вперед, якщо ми хочемо зосередитися на найдоступнішому, найстабільнішому, найпродуктивнішому з існуючих квантових комп’ютерів: атом.

Атом

Пам'ятаймо, атом – це світ сам по собі.

Зрештою, атоми складаються з квантових частинок. Їхні ядра складаються з кварків, з’єднаних разом завдяки дії бозонів. Електрони, інший тип квантових частинок, існують на стабільних орбітах навколо ядра. Електрони можуть існувати в кількох накладених один на одного станах, і той факт, що всі атоми з однаковим атомним номером демонструють однакові властивості незалежно від того, де у Всесвіті вони існують, підсилює квантовий феномен заплутаності. Це також свідчить про те, що тривалість життя квантових станів (таких як суперпозиція та заплутаність, серед інших) є довготривалою.

Але ця стабільна сутність постійно змінюється через взаємодію з фотонами або їх вивільнення. Іншими словами, атом піддається постійній динаміці квантових обчислень, оскільки світло (також фотони) постійно змінює свій стан. Таким чином, атом є, мабуть, найстабільнішим із квантових комп’ютерів, надійно працюючим у різноманітних середовищах, а також доводячи, що він не піддається декогеренції, водночас легко з’єднуючись з іншими атомами для створення складних ланцюгів молекул, отже, знову й знову доводячи. , що масштабованість квантових комп’ютерів є природним законом речей.

Отже, питання полягає в тому, якщо природа може легко й у великій кількості масштабувати квантові комп’ютери на основі атомів, які постійно демонструють суперпозицію та заплутаність і залишаються стабільними та поза примхами декогеренції, то чому не можуть провідні компанії, які займають передові позиції у сучасних квантових обчисленнях. промисловість?

Навчання у атома

Можлива відповідь полягає просто в тому, що ми наближаємося до квантових обчислень з обмежувальними упередженнями. Наприклад, наш підтверджений успіх у цифрових обчисленнях, де ми продовжуємо бачити безліч корисних програм, сформував наше мислення про те, як думати про обчислення. Тому ми продовжуємо підходити до обчислень, що відбуваються в принципово іншому середовищі, з тим самим мисленням і цілями. Але квантові обчислення, які обов’язково мають справу зі сферою, яка відокремлює невидиме від видимого, повинні запропонувати щось інше, де, безсумнівно, є щось нове та принципово творче, що продовжує відбуватися. Я починаю вивчати можливості більш детально у своїй книзі «Квантовий комп’ютер імператора».

Наприклад, масштабованість квантових комп’ютерів на основі атомів, які об’єднуються разом, щоб утворити ланцюги функціональних молекул, уже свідчить про те, що саму математику та логіку того, що відбувається на квантовому рівні, потрібно розглядати інакше, ніж підхід, заснований на ймовірності, що підтримує кубіти. сьогодні в центрі задуманої основи квантових обчислень.

Зрештою, видиме не виникає чарівним чином із невидимого. Логіка зворотної екстраполяції, згідно з якою «функція», втілена різними атомами, об’єднуючись у молекули, натякає на зовсім інший набір динаміки функцій, що передує формі, яку приймають атоми, які повинні існувати на квантових рівнях. Існує інша мова квантового рівня, яка стає видимою, якщо зосередитися на функції атомів. Зрештою, атом з атомним номером 47, на відміну від, скажімо, 26, визначає можливу поведінку (або функцію) срібла незалежно від того, де воно може існувати.

Таке розуміння можна використати для створення іншої архітектури, яка насправді може бути більш корисною для створення квантових комп’ютерів. Використання успіху квантового комп’ютера на основі атомів також неминуче знизить витрати, пов’язані зі створенням квантових комп’ютерів. Крім того, функціональна мова на квантовому рівні також натякає на ряд інших можливих ключових принципів, окрім суперпозиції, заплутування, тунелювання та відпалу, які повинні існувати та використовуватися, якщо квантовий комп’ютер хоче почати імітувати природу.

Атом є першою конкретною і стабільною структурою, яка містить всю складність квантової динаміки. Його таємниці майже не зрозуміли, і світи за світами продовжують будуватися на його основі. Безумовно, поновлення погляду на це диво творіння, використовуючи призму квантової динаміки, може також дозволити нам більш творчо брати участь у конкретизації можливостей за допомогою нового та іншого жанру таких квантових комп’ютерів на основі атомів.

Технологічна рада Forbes — це спільнота для ІТ-директорів, технічних директорів і технічних керівників світового рівня. Чи маю я право?