کوانٹم کمپیوٹنگ کی حقیقت اور ہائپ پر طویل علمی گفتگو

یہاں کوانٹم کمپیوٹنگ اور کوانٹم تھیوری حقیقت اور ہائپ پر تین گھنٹے کی گفتگو ہے۔

سکاٹ ایرونسن آسٹن کی یونیورسٹی آف ٹیکساس میں کمپیوٹر سائنس کے پروفیسر اور اس کے کوانٹم انفارمیشن سینٹر کے ڈائریکٹر ہیں۔ اس سے پہلے انہوں نے UC برکلے میں پی ایچ ڈی کی ڈگری حاصل کی اور 2007-2016 تک الیکٹریکل انجینئرنگ اور کمپیوٹر سائنس میں MIT میں فیکلٹی ممبر رہے۔ سکاٹ نے کوانٹم کمپیوٹنگ اور پیچیدگی تھیوری پر اپنی تحقیق کے لیے متعدد انعامات جیتے ہیں، جن میں 2012 میں ایلن ٹی واٹرمین ایوارڈ اور 2020 میں کمپیوٹنگ میں اے سی ایم پرائز شامل ہیں۔ ایک عالمی معیار کے سائنسدان ہونے کے علاوہ، سکاٹ اپنی انتہائی معلوماتی اور دل لگی کے لیے مشہور ہیں۔ بلاگ Schtetl Optimized، جس نے سائنسی برادری کو کوانٹم ہائپ پر تقریباً دو دہائیوں سے تازہ ترین رکھا ہوا ہے۔

اس ایپی سوڈ میں، سکاٹ ایرونسن کوانٹم کمپیوٹنگ پر کریش کورس دیتے ہیں، تفصیلات میں گہرائی میں غوطہ لگاتے ہیں، بصیرتیں پیش کرتے ہیں، اور کوانٹم ہائپ سے متعلق غلط فہمیوں کو واضح کرتے ہیں۔

نوٹ: ایک دہائی پہلے، سکاٹ ایرونسن نے پیش گوئی کی تھی کہ ڈی ویو سسٹمز کے اڈیبیٹک کوانٹم کمپیوٹرز ہیم سینڈویچ سے زیادہ کارآمد نہیں ہوں گے۔ میں نے 2006 میں پیش گوئی کی تھی کہ 2010 کے اختتام سے پہلے DWave کے پاس 100 سے زیادہ کیوبٹس والے سسٹم کے ساتھ تجارتی فروخت ہوگی۔ DWave Systems نے 2010 کے آخر میں لاک ہیڈ کو ملٹی ملین فروخت کی تھی۔ اس سے صرف یہ ظاہر ہوتا ہے کہ سائنسی ماہرین اس بات کی بہترین پیش گوئی نہیں کر سکتے کہ کیا ہو گا۔ DWave سسٹمز کو پیچیدہ مسائل کو تلاش کرنے کے لیے استعمال کیا جا رہا ہے اور اس نے 5000+ adiabatic qubits تک پیمانہ کیا۔ سکاٹ ایرونسن بہت سی کوانٹم کمپیوٹر کمپنیوں کو مشورہ دیتے رہے ہیں اس لیے وہ اس وقت کیے جانے والے کام سے بہت واقف ہیں۔

کوانٹم کمپیوٹنگ پر سکاٹ ایرونسن کی کلاس سے 260 صفحات کے کورس کے نوٹ۔

حصہ I تعارف (ذاتی)
00:00: سوانح حیات
01:02 : Shtetl آپٹمائزڈ اور بلاگنگ کے طریقے
09:56 : اوپن اے آئی، اے آئی سیفٹی، مشین لرننگ میں سبیٹیکل
10:54: "میں اس بات کا مطالعہ کرتا ہوں کہ ہم ان کمپیوٹرز کے ساتھ کیا نہیں کر سکتے جو ہمارے پاس نہیں ہیں"

حصہ دوم۔ تعارف (تکنیکی)
22:57: جائزہ
24:13 : SMBC کارٹون: "دی ٹاک"۔ فیلڈ کی غلط فہمیوں کا خلاصہ
33:09 : تمام کوانٹم الگورتھم کیسے کام کرتے ہیں: مداخلت کا کوریوگراف پیٹرن
34:38 ​​: خاکہ

حصہ سوم۔ سیٹ اپ
36:10 : کلاسیکی بٹس کا جائزہ
40:46 : ٹینسر پروڈکٹ اور کمپیوٹیشنل بنیاد
42:07 : الجھنا
44:25 : فاصلے پر کیا ڈراونا عمل نہیں ہے۔
46:15 : qubit کی تعریف
48:10: چولی اور کیٹ نوٹیشن
50:48: سپرپوزیشن کی مثال
52:41: پیمائش، کوپن ہیگن تشریح

حصہ چہارم۔ Qubits کے ساتھ کام کرنا
57:02 : یونیٹری آپریٹرز، کوانٹم گیٹس
59:03: حدمرد گیٹ
1:03:34 : فلسفیانہ ایک طرف: معلومات کے 2^1000 بٹس کو "سٹور" کرنے کا طریقہ۔
1:08:34 : CNOT آپریشن
1:09:45 : کوانٹم سرکٹس
1:12:43 : سرکٹ نوٹیشن، XOR نوٹیشن
1:14:55 : کوانٹم سٹیٹس کی تیاری پر لطیفیت
1:16:32 : عام کوانٹم سرکٹس بنانا اور گلنا: آفاقیت
1:21:30 : سرکٹس کی پیچیدگی بمقابلہ الگورتھم
1:28:45 : کوانٹم الگورتھم کو جسمانی طور پر کیسے لاگو کیا جاتا ہے۔
1:31:55 : کوانٹم ٹیورنگ مشین کے برابر

حصہ V. کوانٹم اسپیڈ اپ
1:35:48 : سوال کی پیچیدگی (بلیک باکس / اوریکل ماڈل)
1:39:03 : اعتراض: کوانٹم استفسار کیسے دھوکہ نہیں دیتا؟
1:42:51 : کوانٹم بلیک باکس کی تعریف
1:45:30 : موثر کلاسیکی f سے موثر U_f حاصل ہوتا ہے۔
1:47:26 : ٹفولی گیٹ
1:50:07 : کوڑا کرکٹ اور کوانٹم ان کمپیوٹنگ
1:54:45 : نافذ کرنا (-1)^f(x))
1:57:54 : Deutsch-Jozsa الگورتھم: جہاں کوانٹم کلاسیکی کو مات دیتا ہے
2:07:08 : نقطہ: تعمیری اور تباہ کن مداخلت

حصہ ششم۔ پیچیدگی کی کلاسز
2:08:41 : Recap سائمن اور شور کے الگورتھم کی تاریخ۔
2:14:42 : بی کیو پی
2:18:18 : EQP
2:20:50 : پی
2:22:28 : این پی
2:26:10 : P بمقابلہ NP اور NP مکمل ہونا
2:33:48 : P بمقابلہ BQP
2:40:48 : NP بمقابلہ BQP
2:41:23 : جہاں کوانٹم کمپیوٹنگ کی وضاحتیں ریلوں سے دور ہوتی ہیں۔

حصہ VII کوانٹم بالادستی
2:43:46 : توسیع پذیر کوانٹم کمپیوٹنگ
2:47:43 : کوانٹم بالادستی
2:51:37 : بوسن کے نمونے لینے
2:52:03 : گوگل نے کیا کیا اور بالادستی کا جائزہ لینے میں مشکلات
3:04:22 : بہت بڑا کھلا سوال