Diskuze: Kvantový počítač

Hardware PC Hardware Ostatní hardware Kvantový počítač

Avatar
samo007
Redaktor
Avatar
samo007:

Ahoj všetci. Vidím, že najvyššie hodnotenie na devbook.cz je "kvantový počítač".
Tak vás chcem informovať o tom, že čínskym vedcom sa podarila kvantová transformácia niekoľkých častíc súčasne do vzdialenosti cca 5000 km. To znamená, že o niekoľko rokov sa možno podarí vytvoriť skutočný kvantový počítač. Rakúskym vedcom sa tiež podarilo transformovať nejaké častice.

 
Odpovědět 26.9.2012 7:17
Avatar
David Čápka
Tým ITnetwork
Avatar
Odpovídá na samo007
David Čápka:

Co jsem četl, tak kvantový počítač je snad již sestrojen, pokud to nebyla kachna, ale člověk nikdy neví :)

Nahoru Odpovědět 26.9.2012 20:43
Miluji svou práci a zdejší komunitu, baví mě se rozvíjet, děkuji každému členovi za to, že zde působí.
Avatar
martinkobelka
Redaktor
Avatar
martinkobelka:

Já bych ser rád o kvantovém počítači dozvěděl něco víc. Četl jsem, že neprování instrukce v řadě, ale všechny zaráz. To by ale znamenalo, že kdybych mu zadal nekonečný cyklus na generování dat, tak ji v nepředstavitelně krátkém zlomku sekundy vygeneruje nekonečně velké množství dat?

Nebo heslo z hashem dlouhým 20 exabite rozluštit ve stejně dlouhém nekonečně krátkém zlomku sekundy?

Editováno 26.9.2012 20:50
 
Nahoru Odpovědět 26.9.2012 20:47
Avatar
Kit
Redaktor
Avatar
Odpovídá na David Čápka
Kit:

To souhlasí. Má 128 qubitů, ale je to jen emulace pomocí 16 jednotek po 8 qubitech. Zatím nic moc.

Nahoru Odpovědět 26.9.2012 20:49
Vlastnosti objektů by neměly být veřejné. A to ani prostřednictvím getterů/setterů.
Avatar
martinkobelka
Redaktor
Avatar
martinkobelka:

Pak by ovšem ani trochu nezáleželo na časové náročnosti algoritmu. Mohl by být spatlaný z milionů nepotřebných knihoven, a to by nevadilo, protože by se všechny prováděly naráz, a v nekonečně krátkém okamžiku.

 
Nahoru Odpovědět 26.9.2012 20:51
Avatar
Kit
Redaktor
Avatar
Odpovídá na martinkobelka
Kit:

On je vygeneruje všechny současně, v jeden okamžik. Ovšem pokud by ses chtěl naučit postupy vhodné pro kvantový počítač, zapomeň na cykly.

Nahoru Odpovědět 26.9.2012 20:52
Vlastnosti objektů by neměly být veřejné. A to ani prostřednictvím getterů/setterů.
Avatar
samo007
Redaktor
Avatar
Odpovídá na Kit
samo007:

Tak to som nevedel. Ale dočítal som sa tiež, vraj nejaký vedec vytvoril internetové vlákno (asi je ešte len vi vývoji), ktoré má štvornásobnú rýchlosť svetla. Totiž do jedného vlákna skombinoval štyri lúče súčasne a tým sa zvýšila rýchlosť (logicky) štvornásobne.

Ďalšie iné výskumy sa snažia napr. vytvoriť pamäť z DNA, tá ale nemusí byť z organizmu. Číňanom sa vraj podarilo vytvoriť umelú DNA, ktorá má 5 znakov abecedy, čo znamená, že sa tým zvyšujú možnosti kombinácií a zvyšuje sa tým aj pamäť... Bežné DNA sú veľmi vodivé a sú akoby k tomu stvorené. Výsledok by mohol znamenať to, že v cca 1 cm3 DNA bude toľko dát ako celý internet. Je to dosť možné, pretože DNA je naozaj toho schopné.

Editováno 26.9.2012 22:03
 
Nahoru Odpovědět 26.9.2012 22:00
Avatar
Kit
Redaktor
Avatar
Odpovídá na samo007
Kit:

Dnes se běžně dává do jednoho vlákna víc paprsků, rozlišují se barvou. Ten vědec zřejmě nacpal 4 paprsky stejné barvy, které možná rozlišil polarizací nebo fází.

O DNA se uvažuje jako o paměťovém médiu pro archivaci. Co je tím pátým znakem? A který je šestý, aby byl do páru?

Nahoru Odpovědět 26.9.2012 22:23
Vlastnosti objektů by neměly být veřejné. A to ani prostřednictvím getterů/setterů.
Avatar
matesax
Redaktor
Avatar
matesax:

Mnoho věcí - studená fúze, motor se kterým by se dalo doletět k nejbližší hvězdě... To vše bychom již dnes dokázali sestrojit, ale nikdo to toho nejde - peníze, konflikt...

Editováno 26.9.2012 22:28
 
Nahoru Odpovědět 26.9.2012 22:28
Avatar
samo007
Redaktor
Avatar
Odpovídá na Kit
samo007:

Áno, asi o to ide :)
DNA bežne obsahuje 4 molekuly (rozlišované písmenami). Písmená, ktoré zakódované DNA (di nukleova kyselina) obsahuje si už nepamätám, vedcom sa ale podarilo vytvoriť piate písmeno (umelo).
Áno, v podstate ide o pamäťovú kapacitu.

Editováno 27.9.2012 18:01
 
Nahoru Odpovědět 27.9.2012 18:00
Avatar
samo007
Redaktor
Avatar
Odpovídá na matesax
samo007:

To je pravda. Jediné, čo bráni výskumom sú peniaze. Odborníci z NASA už vedia ako totiž vytvoriť akýsi plazmovo-elektronicko-magnetický stroj, ktorý by poháňal celú raketu s obrovskou rýchlosťou a súčasne by chránilo kozmonautov pred nebezpečným slnečným žiarením.

Problémi s vývojom, ako sú napr. peniaze, by už nemali byť, pretože Amerika povolila vývoj aj súkromným firmám ešte len nedávno a vývoj začal naberať na obrátkach. Dokonca vývoj bude zrejme aj ziskový.

 
Nahoru Odpovědět 27.9.2012 18:10
Avatar
Kit
Redaktor
Avatar
Odpovídá na samo007
Kit:

Ta 4 písmena jsou ACGT neboli adenin, cytosin, guanin a thymin. Vždy po trojici vytváří jeden z 21 genů. Adenin je komplementární s thyminem a cytosin s guaninem. Pátý bude zřejmě uracil, který se páruje s adeninem.

Jestli myslíš plazmový motor, tak jeho využití zatím brání enormní energetická náročnost. Uvažuje se, že součástí takového motoru bude jaderná elektrárna.

Ohledně pohonu a současné ochrany posádky máš asi na mysli magnetický štít. Pokud se správně nastaví a narazí do něj částice slunečního větru, funguje jako plachetnice. Je to velmi zajímavá varianta.

Nahoru Odpovědět  +2 27.9.2012 18:37
Vlastnosti objektů by neměly být veřejné. A to ani prostřednictvím getterů/setterů.
Avatar
samo007
Redaktor
Avatar
Odpovídá na Kit
samo007:

Ano, je to tak. :)

EDIT: Moment, pokiaľ viem, tak DNA obsahuje iba páry dvoch druhov molekúl oproti sebe. Možnosti ich kombinácií sú len dve (aj keď logicky by ich mohlo byť viac)

Editováno 27.9.2012 18:45
 
Nahoru Odpovědět 27.9.2012 18:41
Avatar
Kit
Redaktor
Avatar
Odpovídá na samo007
Kit:

Adenin se může párovat volitelně s thyminem nebo s uracilem. Cytosin jen s guaninem. Jiné kombinace nejsou možné.

Nahoru Odpovědět 27.9.2012 18:50
Vlastnosti objektů by neměly být veřejné. A to ani prostřednictvím getterů/setterů.
Avatar
samo007
Redaktor
Avatar
Odpovídá na Kit
samo007:

Aha, takže takto to je. Už som zabudol, ako to presne bolo. Mal som vtedy myslím 13 rokov, keď som sa tieto veci dozvedel.

 
Nahoru Odpovědět 27.9.2012 20:22
Avatar
Kit
Redaktor
Avatar
Odpovídá na samo007
Kit:

O uracilu jsem se dozvěděl teprve dnes.

Nahoru Odpovědět  +1 27.9.2012 20:41
Vlastnosti objektů by neměly být veřejné. A to ani prostřednictvím getterů/setterů.
Avatar
samo007
Redaktor
Avatar
Odpovídá na Kit
samo007:

To som si všimol :P
Najprv bolo vidieť, že tú informáciu si ešte zrejme nepoznal a po chvíli boli tvoje odpovede tak jasné a presné, že som hneď vedel, že to si si asi práve naštudoval :)

Editováno 27.9.2012 21:19
 
Nahoru Odpovědět 27.9.2012 21:18
Avatar
Martin Dráb
Redaktor
Avatar
Martin Dráb:

Kvantový počítač
Co jsem pochopil z přednášek, na které jsem chodil, tak kvantový počítač neznamená provádění velkého množství operací současně. Ne v tom smyslu, že bychom pak byli schopní dozvědět se všechny jejich výsledky. Měření stavu výpočtu kvantového počítače znamená ztrátu informace, takže je možné (teoreticky) dozvědět se jen část výsledků. I toto omezení ale nebrání relativně zajímavým možnostem, které kvantový počítač nabízí:

  • vyhledávání v n prvkové množině v čase O (sqrt (n)),
  • faktorizace čísla na jeho prvočinitele v polynomiálním čase vzhledem k délce tohoto čísla.

Plazmové motory a peníze
Ono obecně můžeš říci, že překážku k vyřešení drtivé většiny problémů tohoto světa jsou peníze, protože peníze lze převést na spoustu věcí (zboží, poslušné lidi...), ale jedná se podle mě o dost velké zjednodušení. Na papíře je to všechno velmi krásné, ale v praxi mohou nastat nečekané problémy. Viz třeba ty kvantové počítače: teorie je tu snámi už docela dlouho, ale zatím neexistuje (doufám) žádný plnohodnotný kvantový počítač zatím nebyl sestrojen.

Před pár lety jsem četl knížky (a jiné věci) ohledně tvorby motorů schopných vyvinout dostatečnou rychlost, aby bylo možné za rozumnou dobu docestovat k nejbližší hvězdě. A v té době byly hlavní problémy v tom, že:

  • samotný motor je dost velká konstrukce (snad kilometr dlouhá),
  • jako pohon se používá antihmota, která představuje (díky anihilaci s hmotou) obrovský zdroj energie. Problém spočívá v jejím získávání (a asi i uchovávání) v dostatečném množství.

Pak mi z toho všeho vyplývá, že taková kosmická loď bude mít opravdu velmi složitou konstrukci a bude obsahovat mnoho elektronických a jiných součástek. Přičem,ž aby byla reálně použitelná, musí každá její součástka mít velmi vysokou průměrnou dobu životnosti, což asi také nebude snadné zajistit.

Takže já nevidím peníze jako jedinou překážku. Je třeba ještě provést spoustu praktických testů a zřejmě vytvořit řadu technologií, které pomohou vzniku stroje požadované kvality.

Jinak ta myšlenka se slunečním větrem je zajímavá, také jsem o ní četl. Zajímalo by mě, jakou rychlost může taková plachta komsické lodi poskytnout. Otázka také je, jak bude odolná proti věcem jako kosmický prach, tři Kelviny atd.

Obecně mi přijde, že by v tomhle tématu bylo dobré začít uvádět zdroje na informace. Ale zatím nebudu ten, kdo tak učiní první :-).

Nahoru Odpovědět 25.8.2013 18:54
2 + 2 = 5 for extremely large values of 2
Avatar
Kit
Redaktor
Avatar
Odpovídá na Martin Dráb
Kit:

Kvantové počítače se hodí i pro šifrování. Pokud informaci přečtu, mám jistotu, že ji nepřečetl někdo jiný.

Plazmový motor nepotřebuje antihmotu. Stačí jakákoli hmota (nejlépe asi vodík) a hromada energie. Kombinace s termonukleární elektrárnou na palubě by mohla být zajímavá.

Zajímavou myšlenkou je plachta na sluneční vítr vytvořená z magnetického pole. Mohla by mít velikost několika desítek km, nulovou spotřebu a zároveň by chránila posádku před kosmickým zářením. Zrychlení není závratné, ale je trvalé. Nemusí řešit kosmický prach a tři kelviny jsou pro ni ideální provozní teplotou.

Nahoru Odpovědět 25.8.2013 19:18
Vlastnosti objektů by neměly být veřejné. A to ani prostřednictvím getterů/setterů.
Avatar
Martin Dráb
Redaktor
Avatar
Martin Dráb:

vantové počítače se hodí i pro šifrování. Pokud informaci přečtu, mám
jistotu, že ji nepřečetl někdo jiný

Pokud vím, tento způsob komunikace se již používá. Ale byly tam nějaké útoky založené na tom, že praktická implementace (asi HW) měla nějaké vlastnosti navíc oproti teorii...

Plazmový motor nepotřebuje antihmotu. Stačí jakákoli hmota (nejlépe asi
vodík) a hromada energie. Kombinace s termonukleární elektrárnou na palubě
by mohla být zajímavá.

Jakože by fungoval na základě spojování "atomů" na základě termonukleární reakce? Před pár lety jsem četl, že tímto způsobem není možné dosáhnout vyšší rychlosti než nějakého zlomku rychlosti světa, který mi nepřišel dost zajímavý pro mezihvězdné cestování, ale pro meziplanetární lety v rámci sluneční soustavy by více než dostačoval. Ale možná jsem si to vyložil celé špatně.

Zajímavou myšlenkou je plachta na sluneční vítr vytvořená z magnetického
pole. Mohla by mít velikost několika desítek km, nulovou spotřebu a
zároveň by chránila posádku před kosmickým zářením. Zrychlení není
závratné, ale je trvalé. Nemusí řešit kosmický prach a tři kelviny jsou
pro ni ideální provozní teplotou.

Myslíš něco na způsob obrovského permanentního magnetu? Nevím, jak je tohle reálné, neznám ale magnetické vlastnosti látek za nízkých teplot. Jsem tak trochu předpokládal, že by se ta plachta živila elektřinou... Pokud ne, byla by to super věc.

Nahoru Odpovědět 25.8.2013 20:05
2 + 2 = 5 for extremely large values of 2
Avatar
Kit
Redaktor
Avatar
Odpovídá na Martin Dráb
Kit:

Supravodivé elektromagnety fungují právě jen při nízkých teplotách. Když do takového pole vletí částice slunečního větru, je vychýlena a nastoupí 3. Newtonův zákon.

Nahoru Odpovědět 25.8.2013 21:39
Vlastnosti objektů by neměly být veřejné. A to ani prostřednictvím getterů/setterů.
Avatar
tastyfish
Redaktor
Avatar
Odpovídá na samo007
tastyfish:

Mohl sestrojit optický kabel se čtyřnásobnou propustností, ale informace v něm určitě neletěla čtyřnásobnou rychlostí světla :)

Nahoru Odpovědět 20.10.2013 21:22
škoda mluvit
Avatar
tastyfish
Redaktor
Avatar
Odpovídá na Martin Dráb
tastyfish:

Faktorizace čísla v polynomiálním čase - neznamená to náhodou problém pro dnešní metody šifrování?

Nahoru Odpovědět 20.10.2013 21:23
škoda mluvit
Avatar
samo007
Redaktor
Avatar
Odpovídá na tastyfish
samo007:

Áno. Tvrdenie, že informácia má štvornásobnú rýchlosť svetla, na základe týchto skutočností, nieje správne. Ospravedlňujem sa za túto nepravdivú informáciu :)

Editováno 21.10.2013 2:12
 
Nahoru Odpovědět 21.10.2013 2:11
Avatar
Martin Dráb
Redaktor
Avatar
Odpovídá na tastyfish
Martin Dráb:

Pro RSA faktorizace v polynomiálním čase ztrátu bezpečnosti této šifry. Pro šifry a protokoly založené na diskrétním logaritmu (ElGammal, Diffie-Helman), nevím, zda dojde k tomu samémo, nebo se jen tento problém stane o něco lehčím.

Existují již (minimálně na papíře) kryptosystémy odolné proti útoku kvantovými počítači. Dá se kolem toho najít docela dost věděckých článků. Nevím ale, jak moc jsou tyto algoritmy ve světě rozšířené, ale vzhledem k tomu, jak "rychle" se v praxi přechází na nové algoritmy, řekl bych, že moc ne.

Nahoru Odpovědět 21.10.2013 8:38
2 + 2 = 5 for extremely large values of 2
Avatar
tastyfish
Redaktor
Avatar
Odpovídá na Martin Dráb
tastyfish:

To je zajímavé, já o kvantových počítačích moc nevím, tak jsem rád, že mi to někdo vysvětlí. Kvantový počítač je tedy něco jako nedeterministický počítač, když dokáže řešit NP problémy tak rychle? Já jsem totiž myslel, že něco takového vůbec nemůže existovat.

Nahoru Odpovědět 21.10.2013 9:22
škoda mluvit
Avatar
Martin Dráb
Redaktor
Avatar
Odpovídá na tastyfish
Martin Dráb:

Kvantový počítač se svoji teoretickou silou nerovná nedeterministickému Turingovu stroji, takže není pravda, že by dokázal řešit problémy, které jsou NP-úplné, nebo jsou v NP, ale ne v P (za předpokladu, že P a NP není totéž). Existuje i něco jako kvantový Turingův stroj, který má modelovat kvantový počítač. Bohužel už nevím, kdo jej takto definoval, abych mohl zjistit víc.

Je fakt, že kvantový počítač počítá výpočty paralelně (zjednodušeně řečeno). Problém je v tom, že pokud provedete měření stavu výpočtu či výsledku, dojde k tzv. dekoherenci (kvantový stav počítače přejde do klasického stavu, kdy jednotlivým "bitům" odpovídají nuly a jedničky, ne nic kvantového), čímž dochází ke ztrátě informace (např. o výsledku). Což samozřejmě je dost problém.

Je třeba najít takové algoritmy, aby je byl kvantový obvod (počítač) schopen řešit v polynomiálním čase a v polynomiálním prostoru (polynomiálním počtu součástek kvantového obvodu). Polynomiálnost zde myslím vzhledem k velikosti vstupu úlohy zapsaném binárním číslem. Chci říéci, že sice může existovat algoritmus, který řeší nějakou NP-úplnou úlohu v "polynom. čase", ale potřebuje na ní exponenciálně velký prostor (nedávno jsem viděl takový "polynomiální" SAT řešič).

Takže je třeba hledat algoritmy, které těmito neduhy netrpí, tzn. lze je provádět v pol. čase i prostoru na kvantovém počítači. Jedním z nich je třeba právě faktorizace čísla na prvočinitele. O tomto problému se neví, zda lze řešit klasickými počítači v pol. čase, pro kvantové počítače je algoritmus znám (někde jej mám v sešitě nakreslený :-) ), jen vyžaduje kvantový počítač s dostatečnou pamětí (dostatečným počtem kvantových bitů).

Pro symetrické šifry mají kvantové počítače také jeden důsledek, i když ne tak významný jako pro RSA. Řešením bude zdvojnásobení délek symetrických klíčů.

Nahoru Odpovědět  +1 21.10.2013 10:17
2 + 2 = 5 for extremely large values of 2
Avatar
tastyfish
Redaktor
Avatar
Odpovídá na Martin Dráb
tastyfish:

To je mazec, díky. Asi si seženu nějakou literaturu, zní to fakt zajímavě :)

Nahoru Odpovědět 21.10.2013 11:20
škoda mluvit
Avatar
Martin Dráb
Redaktor
Avatar
Odpovídá na tastyfish
Martin Dráb:

No, já tomu také do hloubky moc nerozumím. Máme o kvantových počítačích předmět na fakultě; ten jsem jeden semestr navštěvoval. Ta teorie je tam dost ošklivá, pokud člověk nemiluje lineární algebru (můj případ), hlavně počítání s maticemi. Byl to hlavně teoreticky zaměřený předmět.

Ale mohla by existovat i nějaká populárně naučná literatura, kde by to téma bylo podáno stravitelněji a bez matic. Vím, že něco o kvantových počítačích bylo v Knize kódu a šifre, ale co si pamatuju, tak autor tam tvrdil vyložené nepravdy a sám přiznával, že tomu tématu nerozumí (v té době ještě kvantové počítače nebyly moc "in").

Nahoru Odpovědět 21.10.2013 11:59
2 + 2 = 5 for extremely large values of 2
Děláme co je v našich silách, aby byly zdejší diskuze co nejkvalitnější. Proto do nich také mohou přispívat pouze registrovaní členové. Pro zapojení do diskuze se přihlas. Pokud ještě nemáš účet, zaregistruj se, je to zdarma.

Zobrazeno 29 zpráv z 29.