Ось тригодинна доповідь про квантові обчислення та квантову теорію, реальність і галас.
Скотт Ааронсон — професор інформатики Техаського університету в Остіні та директор його Квантового інформаційного центру. Раніше він отримав ступінь доктора філософії в Каліфорнійському університеті в Берклі та був викладачем електротехніки та комп’ютерних наук Массачусетського технологічного інституту з 2007 по 2016 рік. Скотт отримав численні нагороди за дослідження квантових обчислень і теорії складності, зокрема нагороду Алана Т. Ватермана у 2012 році та премію ACM з обчислювальної техніки у 2020 році. Крім того, що Скотт є вченим світового рівня, Скотт відомий своєю надзвичайно інформативною та розважальною блогу Schtetl Optimized, який тримав наукову спільноту в курсі квантового ажіотажу протягом майже двох останніх десятиліть.
У цьому епізоді Скотт Ааронсон проводить прискорений курс квантових обчислень, глибоко занурюючись у деталі, пропонуючи ідеї та роз’яснюючи неправильні уявлення навколо квантового галасу.
ПРИМІТКА: більше десяти років тому Скотт Ааронсон передбачив, що адіабатичні квантові комп’ютери DWave Systems не будуть кориснішими, ніж сендвіч із шинкою. У 2006 році я передбачив, що до кінця 2010 року DWave матиме комерційний продаж із системою з понад 100 кубітами. Наприкінці 2010 року компанія DWave Systems справді продала багатомільйонну суму компанії Lockheed. Це лише свідчить про те, що наукові експерти можуть не найкраще передбачити, що станеться. Системи DWave використовуються для дослідження складних проблем і масштабуються до 5000+ адіабатичних кубітів. Скотт Ааронсон брав участь у наданні консультацій багатьом квантовим комп’ютерним компаніям, тому він добре знайомий із роботою, яка виконується зараз.
260 сторінок конспектів курсу Скотта Ааронсона з квантових обчислень.
Частина I. Вступ (особистий)
00:00 : Біографія
01:02 : Shtetl Optimized і способи ведення блогу
09:56 : Sabattical в OpenAI, безпека ШІ, машинне навчання
10:54 : «Я вивчаю, що ми не можемо зробити з комп’ютерами, яких у нас немає»
Частина II. Вступ (технічний)
22:57 : Огляд
24:13 : Мультфільм SMBC: «Розмова». Резюме неправильних уявлень про поле
33:09 : Як працюють усі квантові алгоритми: хореографічна схема інтерференції
34:38 : Схема
Частина III. Налаштування
36:10 : Огляд класичних бітів
40:46 : Тензорний добуток і обчислювальна основа
42:07 : Заплутаність
44:25 : Чим не моторошний екшн на відстані
46:15 : Визначення кубіту
48:10 : нотація бюстгальтер і кет
50:48 : Приклад суперпозиції
52:41: Вимірювання, Копенгагенська інтерпретація
Частина IV. Робота з Qubits
57:02 : Унітарні оператори, квантові вентилі
59:03 : Ворота Адамара
1:03:34 : Філософія: як «зберігати» 2^1000 біт інформації.
1:08:34 : операція CNOT
1:09:45 : Квантові схеми
1:12:43 : Нотація схеми, нотація XOR
1:14:55 : тонкощі підготовки квантових станів
1:16:32 : Побудова та декомпозиція загальних квантових схем: універсальність
1:21:30 : Складність схем проти алгоритмів
1:28:45 : Як фізично реалізуються квантові алгоритми
1:31:55 : Еквівалентність квантової машини Тьюрінга
Частина V. Квантова швидкість
1:35:48 : Складність запиту (модель чорного ящика/оракула)
1:39:03 : Заперечення: чому квантовий запит не обманює?
1:42:51 : Визначення квантової чорної скриньки
1:45:30 : Ефективне класичне f дає ефективне U_f
1:47:26 : ворота Тоффолі
1:50:07 : Сміття та квантовий необчислення
1:54:45 : Реалізація (-1)^f(x))
1:57:54 : Алгоритм Deutsch-Jozsa: Де квант перемагає класичний
2:07:08 Суть: конструктивне і деструктивне втручання
Частина VІ. Класи складності
2:08:41 : Підсумок. Історія алгоритму Саймона і Шора.
2:14:42 : BQP
2:18:18 : EQP
2:20:50 : П
2:22:28 : НП
2:26:10 : P проти NP і NP-повнота
2:33:48 : P проти BQP
2:40:48 : NP проти BQP
2:41:23 : Де пояснення квантових обчислень збиваються з рейок
Частина VII. Квантова перевага
2:43:46 : Масштабовані квантові обчислення
2:47:43 : Квантова перевага
2:51:37 : вибірка бозонів
2:52:03 : Що зробив Google і труднощі з оцінкою переваги
3:04:22 : Величезне відкрите запитання
Брайан Ванг - лідер думок футуристів та популярний науковий блогер із 1 мільйоном читачів на місяць. Його блог Nextbigfuture.com посідає перше місце у блозі «Наукові новини». Він охоплює багато руйнівних технологій та тенденцій, включаючи космос, робототехніку, штучний інтелект, медицину, біотехнології проти старіння та нанотехнології.
Відомий тим, що визначає передові технології, в даний час він є співзасновником стартапу та збирання коштів для потенційних компаній на ранніх етапах. Він є керівником досліджень з питань розподілу інвестицій у глибокі технології та інвестором -ангелом у Space Angels.
Частий доповідач у корпораціях, він був спікером TEDx, спікером Університету Сингулярності та гостем у численних інтерв'ю для радіо та подкастів. Він відкритий для публічних виступів та консультування.
