Longue conférence académique sur la réalité et le battage médiatique de l'informatique quantique

Voici une conférence de trois heures sur la réalité et le battage médiatique de l’informatique quantique et de la théorie quantique.

Scott Aaronson est professeur d'informatique à l'Université du Texas à Austin et directeur de son centre d'information quantique. Auparavant, il a obtenu son doctorat à l'UC Berkeley et a été membre du corps professoral du MIT en génie électrique et en informatique de 2007 à 2016. Scott a remporté de nombreux prix pour ses recherches sur l'informatique quantique et la théorie de la complexité, notamment le prix Alan T Waterman en 2012 et le prix ACM en informatique en 2020. En plus d'être un scientifique de classe mondiale, Scott est célèbre pour ses travaux très instructifs et divertissants. blog Schtetl Optimized, qui tient la communauté scientifique au courant du battage médiatique quantique depuis près de deux décennies.

Dans cet épisode, Scott Aaronson donne un cours accéléré sur l'informatique quantique, plongeant dans les détails, offrant des idées et clarifiant les idées fausses entourant le battage médiatique quantique.

REMARQUE : il y a plus de dix ans, Scott Aaronson avait prédit que les ordinateurs quantiques adiabatiques de DWave Systems ne seraient pas plus utiles qu'un sandwich au jambon. J'avais prédit en 2006 qu'avant la fin de 2010, DWave ferait une vente commerciale avec un système de plus de 100 qubits. DWave Systems a effectivement vendu plusieurs millions de dollars à Lockheed fin 2010. Cela montre simplement que les experts scientifiques ne sont peut-être pas les mieux placés pour prédire ce qui va se passer. Les systèmes DWave sont utilisés pour explorer des problèmes complexes et ont atteint plus de 5000 XNUMX qubits adiabatiques. Scott Aaronson a conseillé de nombreuses sociétés d'informatique quantique et connaît donc très bien le travail en cours actuellement.

260 pages de notes de cours du cours de Scott Aaronson sur l'informatique quantique.

Partie I. Introduction (personnelle)
00:00 : Biographie
01:02 : Shtetl optimisé et les manières de bloguer
09:56 : Sabbatique chez OpenAI, sécurité de l'IA, apprentissage automatique
10h54 : « J’étudie ce qu’on ne peut pas faire avec des ordinateurs qu’on n’a pas »

Deuxieme PARTIE. Introduction (technique)
22h57 : Aperçu
24h13 : Dessin animé SMBC : « The Talk ». Résumé des idées fausses sur le domaine
33:09 : Comment fonctionnent tous les algorithmes quantiques : motif chorégraphique d'interférence
34:38 ​​: Aperçu

Partie III. Installation
36h10 : Revue des morceaux classiques
40:46 : Produit tensoriel et base de calcul
42:07 : Enchevêtrement
44:25 : Ce qui n'est pas une action effrayante à distance
46:15 : Définition du qubit
48:10 : notation soutien-gorge et ket
50:48 : Exemple de superposition
52:41 : Mesure, interprétation de Copenhague

Partie IV. Travailler avec des qubits
57:02 : Opérateurs unitaires, portes quantiques
59h03 : Porte Hadamard
1:03:34 : Aparté philosophique : Comment « stocker » 2^1000 bits d'information.
1:08:34 : opération CNOT
1:09:45 : Circuits quantiques
1:12:43 : Notation de circuit, notation XOR
1:14:55 : Subtilité sur la préparation des états quantiques
1:16:32 : Construire et décomposer des circuits quantiques généraux : Universalité
1:21:30 : Complexité des circuits vs algorithmes
1:28:45 : Comment les algorithmes quantiques sont physiquement implémentés
1:31:55 : Equivalence avec la machine de Turing quantique

Partie V. Accélération quantique
1:35:48 : Complexité des requêtes (boîte noire / modèle oracle)
1:39:03 : Objection : comment les requêtes quantiques ne trichent-elles pas ?
1:42:51 : Définition d'une boîte noire quantique
1:45:30 : Un f classique efficace donne un U_f efficace
1:47:26 : Porte Toffoli
1:50:07 : Déchets et informatique quantique
1:54:45 : Implémentation de (-1)^f(x))
1:57:54 : Algorithme Deutsch-Jozsa : Où le quantique bat le classique
2:07:08 : Le point : interférence constructive et destructrice

Partie VI. Cours de complexité
2:08:41 : Récapitulatif. Histoire de l’algorithme de Simon et Shor.
2:14:42 : BQP
2:18:18 : EQP
2h20:50 : P
2:22:28 : NP
2:26:10 : P vs NP et NP-complétude
2:33:48 : P contre BQP
2:40:48 : NP contre BQP
2:41:23 : Là où les explications de l’informatique quantique déraillent

Partie VII. Suprématie quantique
2:43:46 : Informatique quantique évolutive
2:47:43 : Suprématie quantique
2:51:37 : Échantillonnage de bosons
2:52:03 : Ce que Google a fait et les difficultés d'évaluation de la suprématie
3:04:22 : Énorme question ouverte