سخنرانی طولانی آکادمیک در مورد واقعیت محاسبات کوانتومی و هایپ

در اینجا یک سخنرانی سه ساعته در مورد محاسبات کوانتومی و نظریه کوانتومی واقعیت و تبلیغات است.

اسکات آرونسون استاد علوم کامپیوتر در دانشگاه تگزاس در آستین و مدیر مرکز اطلاعات کوانتومی آن است. او قبلاً دکترای خود را در دانشگاه کالیفرنیا برکلی دریافت کرده بود و از سال 2007 تا 2016 عضو هیئت علمی دانشگاه MIT در رشته مهندسی برق و علوم کامپیوتر بود. اسکات برنده جوایز متعددی برای تحقیقات خود در مورد محاسبات کوانتومی و نظریه پیچیدگی شده است، از جمله جایزه آلن تی واترمن در سال 2012 و جایزه ACM در محاسبات در سال 2020. اسکات علاوه بر اینکه یک دانشمند در سطح جهانی است، به دلیل آموزنده و سرگرمی بسیار مشهور است. وبلاگ Schtetl Optimized، که تقریباً در دو دهه گذشته جامعه علمی را در مورد تبلیغات کوانتومی به روز نگه داشته است.

در این قسمت، اسکات آرونسون یک دوره آموزشی کوتاه در مورد محاسبات کوانتومی، غواصی عمیق در جزئیات، ارائه بینش، و روشن کردن تصورات نادرست پیرامون تبلیغات کوانتومی ارائه می‌دهد.

توجه: بیش از یک دهه پیش، اسکات آرونسون پیش‌بینی کرد که رایانه‌های کوانتومی آدیاباتیک DWave Systems از ساندویچ ham مفیدتر نیستند. من در سال 2006 پیش بینی کردم که قبل از پایان سال 2010 DWave یک فروش تجاری با سیستمی با بیش از 100 کیوبیت داشته باشد. DWave Systems در اواخر سال 2010 فروش چند میلیونی به لاکهید داشت. این فقط نشان می‌دهد که کارشناسان علمی ممکن است بهترین پیش‌بینی کنند که چه اتفاقی خواهد افتاد. سیستم‌های DWave برای بررسی مشکلات پیچیده استفاده می‌شوند و تا 5000+ کیوبیت آدیاباتیک مقیاس شدند. اسکات آرونسون به بسیاری از شرکت‌های کامپیوتر کوانتومی مشاوره داده است، بنابراین با کارهایی که در حال حاضر انجام می‌شود بسیار آشنا است.

260 صفحه یادداشت های البته از کلاس اسکات آرونسون در محاسبات کوانتومی.

بخش اول. مقدمه (شخصی)
00:00 : بیوگرافی
01:02 : Shtetl بهینه شده و راه های وبلاگ نویسی
09:56 : Sabattical در OpenAI، ایمنی هوش مصنوعی، یادگیری ماشین
10:54 : "من مطالعه می کنم که با رایانه هایی که نداریم چه کاری را نمی توانیم انجام دهیم"

قسمت دوم. مقدمه (فنی)
22:57 : بررسی اجمالی
24:13 : کارتون SMBC: "The Talk". خلاصه باورهای غلط حوزه
33:09 : چگونه همه الگوریتم های کوانتومی کار می کنند: الگوی رقص تداخل
34:38 ​​: طرح کلی

قسمت سوم. برپایی
36:10 : بررسی بیت های کلاسیک
40:46 : محصول تانسور و مبنای محاسباتی
42:07 : درهم تنیدگی
44:25 : کاری که از راه دور شبح آور نیست
46:15 : تعریف کیوبیت
48:10 : علامت سوتین و کت
50:48 : مثال برهم نهی
52:41: اندازه گیری، تفسیر کپنهاگ

قسمت چهارم کار با کیوبیت
57:02 : عملگرهای واحد، دروازه های کوانتومی
59:03 : دروازه هادامارد
1:03:34 : کنار فلسفی: چگونه 2^1000 بیت اطلاعات را «ذخیره کنیم».
1:08:34 : عملیات CNOT
1:09:45 : مدارهای کوانتومی
1:12:43 : نماد مدار، نماد XOR
1:14:55 : ظرافت در تهیه حالات کوانتومی
1:16:32 : ساخت و تجزیه مدارهای کوانتومی عمومی: جهانی بودن
1:21:30 : پیچیدگی مدارها در مقابل الگوریتم ها
1:28:45 : چگونه الگوریتم های کوانتومی به صورت فیزیکی پیاده سازی می شوند
1:31:55 : معادل ماشین تورینگ کوانتومی

قسمت پنجم. سرعت کوانتومی
1:35:48 : پیچیدگی پرس و جو (جعبه سیاه / مدل اوراکل)
1:39:03 : اعتراض: چگونه پرس و جو کوانتومی تقلب نمی کند؟
1:42:51 : تعریف جعبه سیاه کوانتومی
1:45:30 : f کلاسیک کارآمد U_f کارآمد را ایجاد می کند
1:47:26 : دروازه تافولی
1:50:07 : زباله و عدم محاسبه کوانتومی
1:54:45 : اجرای (-1)^f(x))
1:57:54 : الگوریتم Deutsch-Jozsa: جایی که کوانتوم از کلاسیک می زند
2:07:08 : نکته: دخالت سازنده و مخرب

قسمت ششم کلاس های پیچیدگی
2:08:41 : خلاصه. تاریخچه الگوریتم سایمون و شور.
2:14:42 : BQP
2:18:18 : EQP
2:20:50 : پ
2:22:28 : NP
2:26:10 : P در مقابل NP و NP-کاملیت
2:33:48 : P در مقابل BQP
2:40:48 : NP در مقابل BQP
2:41:23 : جایی که توضیحات محاسبات کوانتومی از ریل خارج می شود

قسمت هفتم برتری کوانتومی
2:43:46 : محاسبات کوانتومی مقیاس پذیر
2:47:43 : برتری کوانتومی
2:51:37 : نمونه برداری بوزون
2:52:03 : کاری که گوگل انجام داد و مشکلات ارزیابی برتری
3:04:22 : سوال باز بزرگ