Hier is een drie uur durende lezing over kwantumcomputing en de realiteit en hype van de kwantumtheorie.
Scott Aaronson is hoogleraar computerwetenschappen aan de Universiteit van Texas in Austin en directeur van het Quantum Information Center. Eerder promoveerde hij aan UC Berkeley en was van 2007-2016 faculteitslid bij MIT in Electrical Engineering en Computer Science. Scott heeft talloze prijzen gewonnen voor zijn onderzoek naar kwantumcomputing en complexiteitstheorie, waaronder de Alan T Waterman-prijs in 2012 en de ACM Prize in Computing in 2020. Scott is niet alleen een wetenschapper van wereldklasse, maar staat ook bekend om zijn zeer informatieve en vermakelijke blog Schtetl Optimized, dat de wetenschappelijke gemeenschap de afgelopen twintig jaar op de hoogte heeft gehouden van de kwantumhype.
In deze aflevering geeft Scott Aaronson een spoedcursus kwantumcomputing, waarbij hij diep in de details duikt, inzichten aanreikt en misvattingen rond kwantumhype opheldert.
OPMERKING: meer dan tien jaar geleden voorspelde Scott Aaronson dat adiabatische kwantumcomputers van DWave Systems niet nuttiger zouden zijn dan een ham-sandwitch. Ik voorspelde in 2006 dat DWave vóór eind 2010 commercieel te koop zou zijn met een systeem met meer dan 100 qubits. DWave Systems heeft eind 2010 een verkoop van meerdere miljoenen aan Lockheed gedaan. Dit laat alleen maar zien dat wetenschappelijke experts misschien niet de beste zijn om te voorspellen wat er zal gebeuren. De DWave-systemen worden gebruikt om complexe problemen te onderzoeken en zijn opgeschaald naar meer dan 5000 adiabatische qubits. Scott Aaronson is betrokken geweest bij het adviseren van veel kwantumcomputerbedrijven, dus hij is zeer bekend met het werk dat momenteel wordt gedaan.
260 pagina's met cursusaantekeningen uit de les van Scott Aaronson over kwantumcomputers.
Deel I. Introductie (persoonlijk)
00:00: Biografie
01:02: Shtetl Geoptimaliseerd en de manieren van bloggen
09:56: Sabattical bij OpenAI, AI-veiligheid, machine learning
10:54: "Ik onderzoek wat we niet kunnen doen met computers die we niet hebben"
Deel II. Introductie (technisch)
22:57: Overzicht
24:13: SMBC-tekenfilm: “Het gesprek”. Samenvatting van misvattingen in het vakgebied
33:09: Hoe alle kwantumalgoritmen werken: choreografiepatroon van interferentie
34:38: Overzicht
Deel III. Opgericht
36:10: Recensie van klassieke stukken
40:46: Tensorproduct en computationele basis
42:07: Verstrengeling
44:25: Wat is geen griezelige actie op afstand
46:15: Definitie van qubit
48:10: beha- en ket-notatie
50:48: Voorbeeld van superpositie
52:41: Meting, interpretatie van Kopenhagen
Deel IV. Werken met Qubits
57:02: Unitaire operators, kwantumpoorten
59:03: Hadamard-poort
1:03:34 : Filosofisch terzijde: hoe je 2^1000 stukjes informatie kunt 'opslaan'.
1:08:34: CNOT-operatie
1:09:45: Kwantumcircuits
1:12:43: Circuitnotatie, XOR-notatie
1:14:55 : Subtiliteit bij het voorbereiden van kwantumtoestanden
1:16:32 : Algemene kwantumcircuits bouwen en ontbinden: universaliteit
1:21:30: Complexiteit van circuits versus algoritmen
1:28:45 : Hoe kwantumalgoritmen fysiek worden geïmplementeerd
1:31:55: Gelijkwaardigheid met de kwantum-Turingmachine
Deel V. Kwantumversnelling
1:35:48: Complexiteit van zoekopdrachten (black box / orakelmodel)
1:39:03 : Bezwaar: hoe kan kwantumquery geen valsspelen zijn?
1:42:51 : Een kwantumzwarte doos definiëren
1:45:30: Efficiënte klassieke f levert efficiënte U_f op
1:47:26: Toffoli-poort
1:50:07 : Vuilnis en kwantum-niet-computing
1:54:45: Implementatie van (-1)^f(x))
1:57:54 : Deutsch-Jozsa-algoritme: waar kwantum het wint van klassiek
2:07:08 : Het punt: constructieve en destructieve inmenging
Deel VI. Complexiteitsklassen
2:08:41: Samenvatting. Geschiedenis van het algoritme van Simon en Shor.
2:14:42: BQP
2:18:18: EQP
2:20:50: P
2:22:28: NP
2:26:10: P versus NP en NP-volledigheid
2:33:48: P versus BQP
2:40:48: NP versus BQP
2:41:23 : Waar de verklaringen van quantumcomputers ontsporen
Deel VII. Kwantum suprematie
2:43:46: Schaalbare kwantumcomputing
2:47:43 : Kwantumsuprematie
2:51:37: Boson-bemonstering
2:52:03 : Wat Google deed en de moeilijkheden bij het evalueren van suprematie
3:04:22 : Grote open vraag
Brian Wang is een Futurist Thought Leader en een populaire wetenschapsblogger met 1 miljoen lezers per maand. Zijn blog Nextbigfuture.com is gerangschikt #1 Science News Blog. Het behandelt veel disruptieve technologie en trends, waaronder ruimtevaart, robotica, kunstmatige intelligentie, medicijnen, anti-verouderingsbiotechnologie en nanotechnologie.
Hij staat bekend om het identificeren van geavanceerde technologieën en is momenteel mede-oprichter van een startup en fondsenwerver voor bedrijven met een hoog potentieel in een vroeg stadium. Hij is het hoofd van Research for Allocations voor diepe technologie-investeringen en een Angel Investor bij Space Angels.
Hij is een veelgevraagd spreker bij bedrijven, hij is een TEDx-spreker, een Singularity University-spreker en gast bij talloze interviews voor radio en podcasts. Hij staat open voor spreek- en adviesopdrachten.
