Här är ett tre timmar långt föredrag om kvantberäkning och kvantteori verklighet och hype.
Scott Aaronson är professor i datavetenskap vid University of Texas i Austin och chef för dess Quantum Information Center. Tidigare tog han sin doktorsexamen vid UC Berkeley och var fakultetsmedlem vid MIT i elektroteknik och datavetenskap 2007-2016. Scott har vunnit ett flertal priser för sin forskning om kvantberäkning och komplexitetsteori, inklusive Alan T Waterman-priset 2012 och ACM-priset i datoranvändning 2020. Förutom att vara en vetenskapsman i världsklass är Scott känd för sin mycket informativa och underhållande bloggen Schtetl Optimized, som har hållit det vetenskapliga samfundet uppdaterat om kvanthype under nästan de senaste två decennierna.
I det här avsnittet ger Scott Aaronson en snabbkurs om kvantberäkning, dyker djupt in i detaljerna, ger insikter och klargör missuppfattningar kring kvanthypen.
OBS: för över ett decennium sedan förutspådde Scott Aaronson att DWave Systems adiabatiska kvantdatorer inte skulle vara mer användbara än en skinksandwitch. Jag förutspådde 2006 att DWave före slutet av 2010 skulle ha en kommersiell försäljning med ett system med över 100 qubits. DWave Systems hade en mångmiljonförsäljning till Lockheed i slutet av 2010. Detta visar bara att vetenskapliga experter kanske inte är de bästa för att förutsäga vad som kommer att hända. DWave-systemen används för att utforska komplexa problem och skalade till 5000+ adiabatiska qubits. Scott Aaronson har varit inblandad i rådgivning till många kvantdatorföretag så han är mycket bekant med det arbete som görs för närvarande.
260 sidor såklart anteckningar från Scott Aaronsons klass om kvantberäkning.
Del I. Introduktion (Personligt)
00:00 : Biografi
01:02 : Shtetl Optimized och sätten att blogga
09:56 : Sabattical på OpenAI, AI-säkerhet, maskininlärning
10:54 : "Jag studerar vad vi inte kan göra med datorer vi inte har"
Del II. Introduktion (teknisk)
22:57 : Översikt
24:13 : SMBC Cartoon: "The Talk". Sammanfattning av missuppfattningar inom området
33:09 : Hur alla kvantalgoritmer fungerar: koreografmönster av interferens
34:38 : Översikt
Del III. Uppstart
36:10 : Recension av klassiska bitar
40:46 : Tensorprodukt och beräkningsbas
42:07 : Förveckling
44:25 : Vad är inte spöklik action på avstånd
46:15 : Definition av qubit
48:10 : bh och ket notation
50:48 : Superpositionsexempel
52:41: Mätning, Köpenhamnstolkning
Del IV. Jobbar med Qubits
57:02 : Enhetsoperatorer, kvantportar
59:03 : Hadamard-porten
1:03:34 : Filosofisk åsido: Hur man "lagrar" 2^1000 bitar information.
1:08:34 : CNOT-drift
1:09:45 : Kvantkretsar
1:12:43 : Kretsnotation, XOR-notation
1:14:55 : Subtilitet när det gäller att förbereda kvanttillstånd
1:16:32 : Bygga och bryta ner allmänna kvantkretsar: Universalitet
1:21:30 : Kretsarnas komplexitet kontra algoritmer
1:28:45 : Hur kvantalgoritmer implementeras fysiskt
1:31:55 : Motsvarighet till kvantturingmaskinen
Del V. Quantum Speedup
1:35:48 : Frågekomplexitet (svart låda / orakelmodell)
1:39:03 : Invändning: hur är kvantfrågan inte fusk?
1:42:51 : Definierar en kvantsvart låda
1:45:30 : Effektivt klassiskt f ger effektivt U_f
1:47:26 : Toffoli gate
1:50:07 : Skräp och quantum uncomputing
1:54:45 : Implementera (-1)^f(x))
1:57:54 : Deutsch-Jozsa algoritm: Där kvantum slår klassiskt
2:07:08 : Poängen: konstruktiv och destruktiv störning
Del VI. Komplexitetsklasser
2:08:41 : Sammanfattning. Historien om Simons och Shors algoritm.
2:14:42 : BQP
2:18:18 : EQP
2:20:50 : P
2:22:28 : NP
2:26:10 : P vs NP och NP-fullständighet
2:33:48 : P vs BQP
2:40:48 : NP vs BQP
2:41:23 : Där kvantberäkningsförklaringar går av stapeln
Del VII. Quantum Supremacy
2:43:46 : Skalbar kvantberäkning
2:47:43 : Kvantöverlägsenhet
2:51:37 : Bosonprovtagning
2:52:03 : Vad Google gjorde och svårigheterna med att utvärdera överhöghet
3:04:22 : Stor öppen fråga
Brian Wang är en futuristisk tankeledare och en populär vetenskapbloggare med 1 miljon läsare per månad. Hans blogg Nextbigfuture.com är rankad som nummer 1 Science News Blog. Den täcker många störande teknik och trender, inklusive rymd, robotik, artificiell intelligens, medicin, anti-aging bioteknik och nanoteknik.
Känd för att identifiera banbrytande teknik, han är för närvarande en av grundarna av en start och insamling för högpotentiella företag i ett tidigt skede. Han är forskningschef för tilldelningar för djupa teknikinvesteringar och en ängelinvesterare på Space Angels.
Han har ofta varit talare på företag och har varit TEDx -talare, talare vid Singularity University och gäst på många intervjuer för radio och podcaster. Han är öppen för offentliga tal och rådgivning.
