क्वांटम कम्प्यूटिंग वास्तविकता और प्रचार पर लंबी शैक्षणिक वार्ता

यहां क्वांटम कंप्यूटिंग और क्वांटम सिद्धांत की वास्तविकता और प्रचार पर तीन घंटे की बातचीत है।

स्कॉट आरोनसन ऑस्टिन में टेक्सास विश्वविद्यालय में कंप्यूटर विज्ञान के प्रोफेसर और इसके क्वांटम सूचना केंद्र के निदेशक हैं। पहले उन्होंने यूसी बर्कले में पीएचडी प्राप्त की थी और 2007-2016 तक इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग और कंप्यूटर विज्ञान में एमआईटी में संकाय सदस्य थे। स्कॉट ने क्वांटम कंप्यूटिंग और जटिलता सिद्धांत पर अपने शोध के लिए कई पुरस्कार जीते हैं, जिसमें 2012 में एलन टी वॉटरमैन पुरस्कार और 2020 में कंप्यूटिंग में एसीएम पुरस्कार शामिल है। एक विश्व स्तरीय वैज्ञानिक होने के अलावा, स्कॉट अपने अत्यधिक जानकारीपूर्ण और मनोरंजक के लिए प्रसिद्ध हैं। ब्लॉग Schtetl ऑप्टिमाइज़्ड, जिसने लगभग पिछले दो दशकों से वैज्ञानिक समुदाय को क्वांटम प्रचार पर अद्यतन रखा है।

इस कड़ी में, स्कॉट आरोनसन क्वांटम कंप्यूटिंग पर एक क्रैश कोर्स देते हैं, विवरण में गहराई से गोता लगाते हैं, अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं, और क्वांटम प्रचार के बारे में गलत धारणाओं को स्पष्ट करते हैं।

ध्यान दें: एक दशक से भी पहले, स्कॉट आरोनसन ने भविष्यवाणी की थी कि डीवेव सिस्टम्स एडियाबेटिक क्वांटम कंप्यूटर हैम सैंडविच से अधिक उपयोगी नहीं होंगे। मैंने 2006 में भविष्यवाणी की थी कि 2010 के अंत से पहले DWave की 100 से अधिक क्यूबिट वाले सिस्टम के साथ व्यावसायिक बिक्री होगी। डीवेव सिस्टम्स ने 2010 के अंत में लॉकहीड को कई मिलियन डॉलर की बिक्री की थी। इससे पता चलता है कि वैज्ञानिक विशेषज्ञ शायद सबसे अच्छी भविष्यवाणी करने में सक्षम नहीं होंगे कि क्या होगा। DWave सिस्टम का उपयोग जटिल समस्याओं का पता लगाने के लिए किया जा रहा है और इसका स्केल 5000+ एडियाबेटिक क्वैबिट तक है। स्कॉट एरोनसन कई क्वांटम कंप्यूटर कंपनियों को सलाह देने में शामिल रहे हैं, इसलिए वह वर्तमान में किए जा रहे काम से बहुत परिचित हैं।

क्वांटम कंप्यूटिंग पर स्कॉट आरोनसन की कक्षा से 260 पृष्ठों के पाठ्यक्रम नोट्स।

भाग I. परिचय (व्यक्तिगत)
00:00 : जीवनी
01:02 : Shtetl अनुकूलित और ब्लॉगिंग के तरीके
09:56 : ओपनएआई, एआई सुरक्षा, मशीन लर्निंग पर सबैटिकल
10:54 : "मैं अध्ययन करता हूं कि हमारे पास जो कंप्यूटर नहीं है, उसके साथ हम क्या नहीं कर सकते"

भाग द्वितीय। परिचय (तकनीकी)
22:57 : सिंहावलोकन
24:13 : एसएमबीसी कार्टून: "द टॉक"। क्षेत्र की ग़लतफ़हमियों का सारांश
33:09 : सभी क्वांटम एल्गोरिदम कैसे काम करते हैं: हस्तक्षेप का कोरियोग्राफ पैटर्न
34:38 ​​: रूपरेखा

भाग III. स्थापित करना
36:10 : शास्त्रीय बिट्स की समीक्षा
40:46 : टेंसर उत्पाद और कम्प्यूटेशनल आधार
42:07 : उलझाव
44:25 : दूरी पर डरावनी कार्रवाई क्या नहीं है
46:15 : क्वबिट की परिभाषा
48:10 : ब्रा और केट संकेतन
50:48 : सुपरपोज़िशन उदाहरण
52:41: मापन, कोपेनहेगन व्याख्या

भाग IV. क्यूबिट्स के साथ काम करना
57:02 : एकात्मक संचालक, क्वांटम गेट
59:03 : हैडमार्ड गेट
1:03:34 : दार्शनिक पहलू से हटकर: जानकारी के 2^1000 बिट्स को "संग्रहित" कैसे करें।
1:08:34 : सीएनओटी ऑपरेशन
1:09:45 : क्वांटम सर्किट
1:12:43 : सर्किट नोटेशन, एक्सओआर नोटेशन
1:14:55 : क्वांटम अवस्थाएँ तैयार करने की सूक्ष्मता
1:16:32 : सामान्य क्वांटम सर्किट का निर्माण और विघटन: सार्वभौमिकता
1:21:30 : सर्किट बनाम एल्गोरिदम की जटिलता
1:28:45 : क्वांटम एल्गोरिदम को भौतिक रूप से कैसे कार्यान्वित किया जाता है
1:31:55 : क्वांटम ट्यूरिंग मशीन के समतुल्य

भाग V. क्वांटम स्पीडअप
1:35:48 : क्वेरी जटिलता (ब्लैक बॉक्स/ओरेकल मॉडल)
1:39:03 : आपत्ति: क्वांटम क्वेरी कैसे धोखाधड़ी नहीं है?
1:42:51 : क्वांटम ब्लैक बॉक्स को परिभाषित करना
1:45:30 : कुशल शास्त्रीय f कुशल U_f उत्पन्न करता है
1:47:26 : टोफोली गेट
1:50:07 : कचरा और क्वांटम अनकंप्यूटिंग
1:54:45 : (-1)^f(x)) लागू करना
1:57:54 : डॉयचे-जोज़सा एल्गोरिथम: जहां क्वांटम शास्त्रीय को मात देता है
2:07:08 : मुद्दा: रचनात्मक और विनाशकारी हस्तक्षेप

भाग VI. जटिलता वर्ग
2:08:41 : पुनर्कथन। साइमन और शोर के एल्गोरिदम का इतिहास।
2:14:42 : बीक्यूपी
2:18:18 : ईक्यूपी
2:20:50 : पी
2:22:28 : एन.पी
2:26:10 : पी बनाम एनपी और एनपी-पूर्णता
2:33:48 : पी बनाम बीक्यूपी
2:40:48 : एनपी बनाम बीक्यूपी
2:41:23 : जहां क्वांटम कंप्यूटिंग स्पष्टीकरण पटरी से उतर जाते हैं

भाग सातवीं. क्वांटम सर्वोच्चता
2:43:46 : स्केलेबल क्वांटम कंप्यूटिंग
2:47:43 : क्वांटम सर्वोच्चता
2:51:37 : बोसोन नमूनाकरण
2:52:03 : गूगल ने क्या किया और सर्वोच्चता के मूल्यांकन में कठिनाइयाँ
3:04:22 : बहुत बड़ा खुला प्रश्न