הרצאה אקדמית ארוכה על מציאות מחשוב קוונטי והייפ

הנה הרצאה של שלוש שעות על מחשוב קוונטי ותורת הקוונטים מציאות והייפ.

סקוט אהרונסון הוא פרופסור למדעי המחשב באוניברסיטת טקסס באוסטין ומנהל מרכז המידע הקוונטי שלה. בעבר הוא קיבל את הדוקטורט שלו באוניברסיטת ברקלי והיה חבר סגל ב-MIT בהנדסת חשמל ומדעי המחשב בין השנים 2007-2016. סקוט זכה בפרסים רבים על מחקריו על מחשוב קוונטי ותיאוריית המורכבות, כולל פרס אלן טי ווטרמן ב-2012 ופרס ACM במחשוב לשנת 2020. בנוסף להיותו מדען ברמה עולמית, סקוט מפורסם בזכות האינפורמטיבי והמשעשע שלו. הבלוג Schtetl Optimized, אשר שמר על הקהילה המדעית מעודכנת בהייפ קוונטי במשך כמעט שני העשורים האחרונים.

בפרק זה, סקוט אהרונסון מעביר קורס מזורז על מחשוב קוונטי, צולל עמוק לתוך הפרטים, מציע תובנות ומבהיר תפיסות שגויות סביב ההייפ הקוונטי.

הערה: לפני למעלה מעשור, סקוט אהרונסון חזה שמחשבים קוונטיים אדיאבטיים של DWave Systems לא יהיו שימושיים יותר ממכפת חזיר. חזה ב-2006 שלפני סוף 2010 של-DWave תהיה מכירה מסחרית עם מערכת עם למעלה מ-100 קיוביטים. ל-DWave Systems אכן הייתה מכירה במיליונים רבים ללוקהיד בסוף 2010. זה רק מראה שמומחים מדעיים אולי לא הכי מנבאים מה יקרה. מערכות ה-DWave משמשות כדי לחקור בעיות מורכבות ועשו קנה מידה ל-5000+ קיוביטים אדיאבטיים. סקוט אהרונסון היה מעורב בייעוץ לחברות מחשב קוונטיות רבות ולכן הוא מכיר היטב את העבודה הנעשית כעת.

260 עמודים כמובן הערות מהשיעור של סקוט אהרונסון על מחשוב קוונטי.

חלק א' מבוא (אישי)
00:00 : ביוגרפיה
01:02 : Shtetl Optimized ודרכי הבלוג
09:56 : שבתון ב-OpenAI, בטיחות בינה מלאכותית, למידת מכונה
10:54 : "אני לומד מה אנחנו לא יכולים לעשות עם מחשבים שאין לנו"

חלק שני. מבוא (טכני)
22:57 : סקירה כללית
24:13 : קריקטורה של SMBC: "הדיבור". סיכום תפיסות מוטעות בתחום
33:09 : איך כל האלגוריתמים הקוונטיים עובדים: דפוס כוריאוגרפיה של הפרעות
34:38 ​​: מתאר

חלק ג'. להכין
36:10 : סקירה של קטעים קלאסיים
40:46 : מוצר טנסור ובסיס חישובי
42:07 : הסתבכות
44:25 : מה זה לא פעולה מפחידה מרחוק
46:15 : הגדרה של קיוביט
48:10: סימון חזייה וקט
50:48 : דוגמה לסופרפוזיציה
52:41: מדידה, פרשנות קופנהגן

חלק ד'. עבודה עם Qubits
57:02 : אופרטורים יחידתיים, שערים קוונטיים
59:03 : שער המרד
1:03:34 : בצד פילוסופי: איך "לאחסן" 2^1000 סיביות מידע.
1:08:34 : פעולת CNOT
1:09:45 : מעגלים קוונטיים
1:12:43 : סימון מעגל, סימון XOR
1:14:55 : עדינות בהכנת מצבים קוונטיים
1:16:32 : בנייה ופירוק של מעגלים קוונטיים כלליים: אוניברסליות
1:21:30 : מורכבות המעגלים לעומת אלגוריתמים
1:28:45 : כיצד אלגוריתמים קוונטיים מיושמים פיזית
1:31:55 : שקילות למכונת טיורינג קוונטית

חלק V. Quantum Speedup
1:35:48 : מורכבות השאילתה (קופסה שחורה / דגם אורקל)
1:39:03 : התנגדות: איך שאילתות קוונטיות לא מרמה?
1:42:51 : הגדרת קופסה שחורה קוונטית
1:45:30 : F קלאסי יעיל מניב U_f יעיל
1:47:26 : שער טופולי
1:50:07 : אשפה וחוסר מחשוב קוונטי
1:54:45 : יישום (-1)^f(x))
1:57:54 : אלגוריתם דויטש-ג'וזה: איפה הקוונטים מנצח את הקלאסי
2:07:08 : הנקודה: התערבות בונה והרסנית

חלק ו'. שיעורי מורכבות
2:08:41 : סיכום. היסטוריה של האלגוריתם של סיימון ושור.
2:14:42 : BQP
2:18:18 : EQP
2:20:50 : P
2:22:28 : נ.פ
2:26:10 : P מול NP ו-NP-שלמות
2:33:48 : P נגד BQP
2:40:48 : NP נגד BQP
2:41:23 : היכן שהסברי מחשוב קוונטי יורדים מהפסים

חלק VII. עליונות קוונטית
2:43:46 : מחשוב קוונטי ניתן להרחבה
2:47:43 : עליונות קוונטית
2:51:37 : דגימת בוזונים
2:52:03 : מה שגוגל עשתה והקשיים בהערכת עליונות
3:04:22 : שאלה פתוחה ענקית