Anonim

Google "Quantum Computing Playground " ļauj jums uzveikt kvantu algoritmus

Datori

Dario Borghino

2014. gada 26. maijs

Google "Quantum Computing Playground " ļauj datoru zinātniekiem iepazīties ar kvantu algoritmiem (attēls: Google)

Google ir tikko uzsācis jaunu tīmekļa integrētas izstrādes vidi (IDE), kas ļauj lietotājiem rakstīt, palaist un atkļūdošanas programmatūru, kas izmanto kvantu algoritmus. Šis rīks ļauj datoru zinātniekiem palikt priekšā spēlē un iepazīties ar daudzajiem quantum algoritmiem pat pirms pirmā praktiskā kvantu datora būvēšanas.

Kāpēc iet kvantu?

Neatkarīgi no tā, cik ātri tiek sasniegti klasiskie datori, pakāpieni, kas tiem nepieciešami, lai atrisinātu konkrētu problēmu, vienmēr noteiks noteikumi, kas mums padara intuitīvu jēgu. Piemēram, teiksim, ka jums ir viesu saraksts ar simtiem nosaukumu, kas rakstīts nekādā konkrētā kārtībā, un ka jūs vēlaties meklēt konkrētu nosaukumu sarakstā. Jums ir jāmeklē vārdi pa vienam, salīdziniet katru no tiem ar meklējamo vārdu un, ja nepieciešams, veiciet pilnu sarakstu (vidēji tas prasīs jums piecdesmit "mēģinājumu", lai atrastu spēles, ne vairāk un ne mazāk).

Bet, ja jums ir kvantu mehānika jūsu pusē, tad jūs varat nedaudz stiept šos noteikumus. Tas padara kvantu datorus tik īpašus: lai gan tie ir pilnīgi spējīgi izpildīt tādus pašus algoritmus kā klasiskais dators, viņi var arī izmantot kādu "dīvainu uzvedību", kas notiek tikai mazākā mērogā, piemēram, sajukums un superpozīcija quantum states, lai sniegtu mums ļoti dramatisks paātrinājums.

Piemēram, meklējot šādu sarakstu, izmantojot kvantu algoritmu, daudzi "mēģinājumi" būtu proporcionāli kvadrātsaknei no vienumu skaita sarakstā, nevis pusi no tāda skaita kā iepriekš. Tātad, jo garāks saraksts, jo lielāks ātruma pieaugums. Citos kvantu algoritmos ātruma samazināšana ir vēl dramatiskāka. Piemēram, ļoti populārais RSA datu šifrēšanas metode ir balstīta uz faktu, ka ļoti liels skaitļošanas faktūrzīmulis ir ļoti grūti aprēķinātā skaitā, bet ar kvantu datoru, šifrēšanas pārtraukšana kļūst gandrīz nenozīmīga.

Kvantu rotaļu laukums

Tagad uzņēmums Google ir uzsācis "Quantum Computing Playground, " tīmekļa interfeisu, kas ļauj spēlēt ar kvantu algoritmiem sev, izmantojot ad-hoc skriptu valodu ar nosaukumu "qScript. " Izmantojot interfeisu, kas simulē GPU paātrinātais kvantu dators, jūs varat rakstīt savas programmas, apkopot, atkļūdot un palaist tos visus no sava Chrome pārlūka.

Programmatūra var simulēt kvantu reģistrus līdz 22 kvantu bitiem (un nē, kas nav pietiekami, lai pārtrauktu RSA šifrēšanu), tā var palaist Grovera (ātro meklēšanu) un Shor's (ātrās skaitļu faktorizācijas) demonstrāciju ) algoritmus un var vizualizēt rezultātus kā 2D un 3D diagrammas, kurās katra josla attēlo qubitu superpozītus, savukārt to krāsa vai augstums atspoguļo noteiktas superposma amplitūdu un fāzi.

Ja jūs mēģināt apkopot un pēc tam palaist koda paraugus, jūs ievērosiet kaut ko tādu, kas varētu likt jums izslēgt: tas pats kods dažreiz atgriež dažādus rezultātus. Lielākā daļa kvantu algoritmu ir varbūtēji, ti, tie atgriež pareizo rezultātu tikai ar lielu iespējamību, bet nav determinējošas noteiktības. Praktiski, jums ir jāuzsāk pats algoritms vairākas reizes, lai pārliecinātos, ka jums ir pareizā atbilde.

Diemžēl tiešsaistes rokasgrāmata, ko Google nodrošina qScript valodai, nav visaptveroša, tādēļ jums būs nepieciešama vismaz zināma programmatūras izstrāde un tas, kā darbojas kvantu vārti, lai vislabāk izmantotu to.

Avots: Google

Google "Quantum Computing Playground " ļauj datoru zinātniekiem iepazīties ar kvantu algoritmiem (attēls: Google)

Vai vēlaties saņemt tīrāku, ātrāku ielādi un reklāmu bez lasīšanas pieredzes?
Izmēģiniet New Atlas Plus. Abonējiet tagad tikai par 19 ASV dolāriem gadā.

Ieteicams Redaktora Izvēle