Как я пытался понять алгоритм Шора и чуть не спятил...

Короче, решил я тут углубиться в алгоритм Шора. Ну, знаете, тот самый, который взламывает RSA. Думал, сейчас как разберусь, как оно работает, и стану гением криптографии. Начал с Википедии, потом нашел пару научных статей, посмотрел какие-то лекции. И вот тут началось самое интересное. Все эти операции с модульной арифметикой, быстрым преобразованием Фурье... Мозг просто отказывался воспринимать. Казалось, что каждый шаг зависит от предыдущего так хитро, что без глубоких знаний теории чисел и квантовой физики вообще не разобраться. Помню, сидел полночи, пытаясь понять, как именно соотношение неопределенностей Гейзенберга помогает найти период функции. В какой-то момент я просто сдался и решил, что мне хватит и классической криптографии. Может, я просто не создан для таких вещей? Или нужен какой-то другой подход к изучению, более наглядный? Расскажите, как вы с ним справились, если справились, конечно.

Подробнее

Реальные примеры применения квантовых вычислений в науке (кроме криптографии!)

Ну, народ, давайте честно. Все говорят про взлом шифров с помощью алгоритма Шора, но ведь квантовые вычисления — это не только про это, верно? Меня реально интересуют другие области, где эта технология уже приносит плоды или обещает это в ближайшем будущем. Вот, например, материаловедение. Исследование новых материалов, разработка катализаторов — звучит же круто! Как думаете, какие еще направления сейчас активно используют или исследуют квантовые компьютеры? Что-то конкретное, с названиями исследовательских групп или проектов, если знаете. Хочется увидеть не только теорию, но и реальные, ощутимые результаты. Вдруг уже есть какие-то прорывные открытия, о которых я не в курсе? Может, кто-то из вас сам работает над такими проектами?

Подробнее

Помогите понять, ну что такое КААААК??? — квантовое программирование

Слушайте, я тут пытаюсь разобраться с квантовыми вычислениями, читаю про квантовую физику, про суперпозицию, запутанность… и вот прям ничего не понимаю. Ну как это может быть, что объект одновременно и там, и здесь? Объясните кто-нибудь нормально, человеческим языком, как эти квантовые алгоритмы вообще работают, если все так странно?

Не могу понять, как из этой всей квантовой механики вообще получаются какие-то вычислительные преимущества. Это ж как будто магия какая-то, а не наука!

Подробнее

Алгоритм Шора — это вообще реально для прикладных задач?! — развитие квантовых технологий

Серьезно, я уже неделю пытаюсь понять, как это работает на практике. Все эти лекции и статьи про экспоненциальное ускорение, про то, как он взломает RSA, ну это круто, конечно. Но когда дело доходит до попытки самому что-то просчитать, ну, кроме пары кубитов, где все очевидно, становится страшно. Где взять реально работающие примеры, которые показывают, как это применить к чему-то что не тривиально? Неужели все реально упирается в построение таких монструозных квантовых компьютеров, которые нам обещают лет через 20?

Нужна помощь, народ! Кто реально запускал Шора для чего-то сложнее учебника? Как вы вообще подходите к задаче декомпозиции? Есть ли какие-то хитрости, чтобы обойти эти дикие требования к кубитам и декогеренции? Хочется уже увидеть не только теорию, но и хоть какое-то движение в сторону реальных приложений

Подробнее

Симуляторы — это вообще реально?! Помогите разобраться!

Я тут пытаюсь разобраться с квантовыми алгоритмами, читаю статьи, смотрю примеры. И везде говорят: "используйте симулятор!". Ну, я скачал Qiskit Aer, вроде все установилось. Но когда я пытаюсь запустить что-то хоть сколько-нибудь сложное, например, алгоритм Гровера для больше чем 5-6 кубитов, мой ноутбук начинает виснуть так, будто я пытаюсь запустить сборку ядра Linux на калькуляторе.

Что я делаю неправильно? Симуляторы ведь должны быть проще, чем реальное железо, или я ошибаюсь? Может, есть какие-то другие, более оптимизированные симуляторы, которые не требуют терабайты оперативной памяти? Или я просто не туда смотрю и все эти "симуляторы" — это просто для демонстрации принципа, а реальные расчеты там все равно не сделаешь? Нужна помощь, чувствую себя полным нубом.

Подробнее

Квантовые алгоритмы машинного обучения: впечатления от первого знакомства

Наткнулся тут на статьи про применение квантовых вычислений в машинном обучении. Звучит, конечно, как научная фантастика, но захотелось разобраться что это вообще такое и с чем его едят. Почитал пару обзоров, посмотрел примеры кода с использованием Qiskit и PennyLane, и решил поделиться первыми впечатлениями.

Что понравилось:
  • Новые подходы: Квантовые алгоритмы открывают совершенно новые возможности для решения задач ML, особенно в области кластеризации, классификации и генеративных моделей. Идея использовать квантовую суперпозицию и запутанность для обработки данных завораживает.
  • Потенциал ускорения: Для определенных типов задач квантовые алгоритмы могут дать экспоненциальное ускорение по сравнению с классическими аналогами. Это особенно актуально для работы с большими объемами данных
  • Интересные SDK: Работа с библиотеками вроде PennyLane оказалась довольно интуитивной, даже для новичка в квантовом ML
Что вызвало вопросы:
  • Сложность реализации: Построение и обучение квантовых моделей требует глубокого понимания как квантовой механики, так и машинного обучения. Не все классические ML-специалисты готовы к такому шагу.
  • Ограничения текущих аппаратных платформ: Как и во многих других областях квантовых вычислений, шум квантовых компьютеров и ограниченное количество кубитов являются серьезным препятствием для создания действительно мощных моделей.
  • Сравнение с классикой: Пока не всегда очевидно, когда квантовый подход действительно превосходит проверенные классические нейросети. Часто требуется тщательный анализ и тестирование.

Вывод: Квантовое машинное обучение — это, безусловно, передний край исследований. Пока что это скорее область для энтузиастов и исследователей, чем для массового применения. Но потенциал огромен, и я думаю, что в ближайшие годы мы увидим значительный прогресс в этой области которая находится на стыке квантовой физики и искусственного интеллекта.

Подробнее

Кубиты – это не просто биты с галочкой

Ну вот, опять эти разговоры про кубиты. Многие думают, что это просто 0 и 1, но с какой-то там суперпозицией. Это, конечно, важно, но кубиты – это вообще про другое измерение информации. Они позволяют хранить и обрабатывать информацию совершенно иначе, чем классические биты. По сути, мы говорим о принципиально новом способе кодирования данных, где состояние кубита может быть не только 0 или 1, но и их комбинацией, причем с разными вероятностями. Это открывает двери для совершенно новых вычислительных парадигм, которые раньше были недоступны. А вы как думаете, насколько глубоко мы понимаем потенциал кубитов?

Подробнее

Алгоритм Шора – это вообще где-то реально? — квантовая физика

Серьезно, ребят, я понимаю, что это прорыв, но вот читаю про алгоритм Шора, и возникает вопрос: а где его реально применяют-то? Ну то есть, я вижу, что он ломает RSA, но ведь для этого нужен гигантский квантовый компьютер, которого пока нет.

Если предположить, что такой компьютер появится завтра, как тогда будет происходить переход? Кто и как будет внедрять пост-квантовую криптографию? Или это все пока остается на уровне теории и академических исследований? Есть ли какие-то примеры, пусть и очень маленькие, реального использования, а не просто демонстрации на учебных примерах?

Подробнее

Кубиты - это реально сложно?

Всем привет! Пытаюсь разобраться с основами квантовых вычислений, и вот что-то никак не могу уложить в голове, как это вообще возможно. Ну то есть, я понимаю, что такое бит, но кубит... Суперпозиция, запутанность – звучит как фантастика. Особенно смущает, как эти явления вообще связаны с реальностью, а не только на бумаге существуют?

Можете кто-нибудь объяснить попроще, без заумных формул, как эти кубиты реально работают? Как их заставить быть в суперпозиции и что с этим делать дальше? Буду благодарен за любые наводки!

Подробнее

Зачем вообще нужны все эти разные квантовые алгоритмы?

Ключевая идея: нет универсального победителя. Мы постоянно слышим про алгоритм Шора, алгоритм Гровера, VQE и кучу других. И каждый раз говорят, какой он крутой и почему именно он решает конкретную задачу. Но вот имхо, возникает вопрос: а не проще ли было бы разработать один-два универсальных, которые бы просто работали во всех случаях, пусть и с меньшей эффективностью? Или есть какая-то фундаментальная причина, почему квантовые вычисления так сильно зависят от специфики задачи? Как вы думаете, стоит ли вообще пытаться унифицировать их, или это тупиковый путь?

Подробнее