Anonim

Google "Quantum Computing Playground " vă permite să vă jucați cu algoritmi cuantice

calculatoare

Dario Borghino

26 mai 2014

Google "Quantum Computing Playground " le permite oamenilor de știință să se familiarizeze cu algoritmi cuantice (Imagine: Google)

Google tocmai a lansat un nou mediu integrat de dezvoltare bazat pe web (IDE), care permite utilizatorilor să scrie, să execute și să depaneze programe care utilizează algoritmi cuantice. Instrumentul ar putea permite oamenilor de știință de calculator să rămână în fața jocului și să se familiarizeze cu numeroasele quirks de algoritmi cuantic chiar înainte de primul calculator cuantic practic este construit.

De ce mergeți cuantic?

Nu contează cât de repede au calculatoarele clasice, numărul de pași de care au nevoie pentru a rezolva o anumită problemă va fi întotdeauna stabilit de reguli care ne fac sens intuitiv. Spuneți, de exemplu, că aveți o listă de clienți cu o sută de nume scrise în nicio ordine și că doriți să căutați un nume specific în listă. Va trebui să vă uitați numele la rândul lor, să le comparați cu numele pe care îl căutați și să treceți întreaga listă, dacă este necesar (în medie, vă va lua cincizeci de "încercări" pentru a găsi un meci, nu mai mult și nici mai puțin).

Dar dacă aveți mecanică cuantică pe partea voastră, atunci puteți întinde regulile un pic. Aceasta este ceea ce face ca calculatoarele cuantice să fie atât de speciale: deși sunt perfect capabile să execute aceleași algoritmi ca și un calculator clasic, pot exploata și unele "comportamente ciudate" care se întâmplă numai la cele mai mici scale, cum ar fi entanglementul și suprapunerea cuantice, pentru a ne da o accelerare foarte dramatică.

De exemplu, căutarea unei astfel de liste folosind un algoritm cuantic ar lua un număr de "încercări" proporțional cu rădăcina pătrată a numărului de elemente din listă, în loc de jumătate din numărul anterior. Cu cât este mai mare lista, cu atât este mai mare câștigul de viteză. În alți algoritmi cuantic, accelerarea este chiar mai dramatică. De exemplu, metoda foarte populară de criptare a datelor RSA se bazează pe faptul că factorizarea numărului foarte mare este extrem de dificilă din punct de vedere computațional, dar cu un calculator cuantic, ruperea criptării devine aproape trivială.

Teren de joc cuantic

Google a lansat acum "Quantum Computing Playground", o interfață IDE bazată pe web care vă permite să jucați cu algoritmi cuantice pentru dvs., folosind o limbă de scripting ad-hoc numită "qScript". Folosind interfața care simulează o Un calculator cuantic accelerat GPU, puteți să vă scrieți programele, să le compilați, să le depanați și să le executați, toate din browserul Chrome.

Software-ul poate simula registrele cuantice de până la 22 de biți cuantice (și nu, nu este suficient să încalce criptarea RSA), poate rula o demonstrație de Grover 's (căutare rapidă) și Shor ' s (factorizare rapidă a numerelor ) și poate vizualiza rezultatele ca grafice 2D și 3D în care fiecare bara reprezintă o suprapunere a qubits, în timp ce culoarea sau înălțimea acestora reprezintă amplitudinea și faza unei suprapuneri date.

Dacă încercați să compilați și apoi să rulați mostrele de cod, veți observa ceva care vă poate dezactiva: același cod uneori returnează diferite ieșiri. Majoritatea algoritmilor cuantic sunt probabilistici, adica returneaza doar rezultatul corect cu un grad ridicat de probabilitate, dar nici o certitudine determinista. Într-un context practic, va trebui să executați același algoritm de mai multe ori pentru a vă asigura că ați primit răspunsul corect.

Din păcate, ghidul online pe care Google îl oferă pentru limbajul qScript nu este foarte cuprinzător, deci veți avea nevoie de cel puțin o familiaritate atât cu dezvoltarea software-ului, cât și cu modul în care funcționează porțile cuantice pentru a obține cât mai mult din ele.

Sursa: Google

Google "Quantum Computing Playground " le permite oamenilor de știință să se familiarizeze cu algoritmi cuantice (Imagine: Google)

Doriți o experiență de citire mai curată, mai rapidă și fără citire?
Încearcă New Atlas Plus. Aboneaza-te acum doar pentru 19 USD pe an.

Recomandat Alegerea Editorului