Computer Quantico

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Computer Quantistico : qual'è lo stato dell'arte?

Facciamo il punto di dove siamo oggi con le macchine da calcolo

Parliamo delle nuove frontiere tecnologiche nel ramo dei computer ; si parla di una macchina che esce dal concetto di calcolo computazionale basato sulla macchina di turing (by wiki) e il sistema di calcolo λ-calcolo questi due modelli di calcolatore descrivono in realtà una macchina computazionale ideale , un modello concettuale sul quale si strutturano poi le architetture e gli algortmi che sono applicati nei computer reali , il computer quantistico può svolgere i processi di calcolo in pratica sovrapponendo più mermorie computazionali classiche .

Il concetto scientifico dietro a queste tecnologie riguarda alcuni principi della fisica quantistica; i primi pionieri di questa teoria furono :

i fisici

• Paul Benioff

• Richard Feynman

• Jurij Manin

Unità di base del computer Quantico

L'unità di base del C.Q. è il (Qubit) (by wyky) ; mentre per i computer di oggi è il bit, il Qubit risponde a dei concetti fisico matematici ,che nel link wiki, potrete approfonidire ed è legato ai postulati della meccanica quantistica

Cos'è il Qubit

Il qubit è ,per così dire , la porzione più piccola di dato così come lo è il bit per il computing tradizionale . In pratica il bit può assumere solo due stati distinti e non contemporaneamente 0 oppure 1 , che fanno parte della matematica binaria , ma per il Qubit la situazione è diversa ; il Qubit è un vettore , in matematica-fisica un vettore non ha solo un informazione numerica , il Qubit è rappresentato come un vettore nello spazio di Hilbert by wiki

Vediamo un po' di matematica applicata alla tecnologia del computer quantico

Lo spazio di Hilbert è lo spazio dei vettori il quale tocca argomenti fondamentali dell'analisi matematica dello spazio dei funzionali e altro , per non appesantire l'esposizione diciamo che il vettore contiene più informazioni rispetto ad un semplice valore scalare e le operazioni su di esso quali ; prodotto , somma .. non contengono il solo risultato numerico puro (scalare) ; molto arbitrariamente 2+2 non fa solo 4 , ma l'informazione che porta l'operazione è maggiore cioè a dire contiene più info .

In pratica

al posto della rappresentazione conosciuta del sitema binario basato sui due elementi 1 , 0 ; avremo questa scrittura formale per il qubit dove lo stato |0> e lo stato |1> indicano che siamo nello spazio vettoriale , ma in base al primo postulato della meccanica quantistica vale il principio della sovrapposione degli stati ed è possibile combinare i due stati ed avere una informazione più complessa ed avere a disposizione contemporaneamente lo stato 0 e 1 significativi ; cioè non c'è più una netta distinzione ed escludibilità dei due valori come nel caso dei due elementi dei numeri binari "1" e "0" non entrambi compatibili nello stesso attimo; ma vediamo che formalmente il risultato di una informazione è appunto la sovrapposizione dei due Qubit secondo la seguente relazione | v > = a|0>+b|1> ; dove a e b sono numeri complessi (ovvero numeri immaginari) ...

quindi

è possibile combinare insieme i due stati questo dovrebbe comportare un maggior contenuto informatico dall'operazione e probabilmente potenzialità maggiori riguardo alla potenza di calcolo . E' da questa matematica che emerge la reale potenzialità della tecnologia allo studio , questo è il punto focale che fa sperare in una tecnologia potente di nuova generazione; è la stretta relazione tra i postulati della meccanica quantistica e la matematica di supporto ad essi .

Vediamo questo VIDEO un po' più specifico sull'argomento

Matematica di base del Qubit

Manca la visone fisica di come viene sparato un qubit parlando con un linguaggio più popolare , diciamo che l'informazione sta sul fotone sparato da un emettitore e catturato da un ricevitore nella catena dei dispositivi in ausilio al ricevitore ci sono le tecnologie di recupero e conversione delle info , ma parlando di informazioni da estrarre nel campo quantistico ci si trova difronte a dei comportamenti non ben definiti in merito ai risultati di lettura dell'info in arrivo a volte erronei ,poichè l'estrazione del dato dal qubit può essere errato in quanto si è riscontrato che anche se i due stati ( |0> ; |1> ) dovrebbero avere 50% ognuno di possibilità risulta che si presenta più di frequente lo stato "|0> , cioè lo stato |1> decade in |0> " per percentuali superiori al 54% (verifiche già fatte con il computer quantico IBM)

per questo motivo si crea un ...

errore in quanto un qubit che viaggiava con contenuto |1> veniva diciamo "letto" all'arrivo come |0> errori a cui chi sta costruendo il Computer Quantico Q.C. sta dando problemi per la correzione di questi "bug" , senza dimenticare la sovrapposizione /combinazione dei valori dei due Qubit : ( |0> ; |1> ) che esce dalla seguente relazione | v > = a|0>+b|1> dove a,b ricordo sono numeri complessi (cioè con parte reale ed immaginaria) . La tecnologia per catturare questi stati e convertirli in un dato corretto è ancora allo stato primitivo , ma di seguito c'è un link con IBM che ha sviluppato un prototipo a 5-10- - 50 Qubit ; Ci si può loggare ma ci sono alcuni adattamenti nei file di sistema del proprio PC che potrebbero non associarsi correttamente alle loro esigenze tecniche , oltre ovviamente all'autorizzazione IBM a creare l'account..

in definitiva

esistono già prototipi , ma l'impressione è quella di essere al commodore 64 dell'inizio dell'era dei computer a logica binaria .. Recensione in continuo aggiornamento

IMPLICAZIONI DI TIPO SOCIALE IMPATTO sull'intelligenza artificiale

IMPLICAZIONI DI TIPO SOCIALE IMPATTO sull'intelligenza artificiale

Paura dell'intelligenza artificiale ? il C.Q. può fare da solo ? spesso si associa alle nuove scoperte tecnologiche sui computer che introducono potenze di calcolo e comportamenti intelligenti significativi il rischio della nascita di un comportamento indipendente ed autonomo delle macchine, allora facciamo subito delle precisazioni di ordine matematico ; a parte che tutti intuiamo che il futuro non è leggibile , ma tutto quello che ci circonda quello che facciamo è scadenzato nel tempo che è di per se un variabile non semplice nei sistemi di equazioni differenziali di ordine 2° almeno , ma con le nostre intelligenze a malapena riusciamo a risolvere o meglio a interpretare le equazioni differenziali del 2° grado o superiori , immaginiamo i sistemi di equazioni differenziali che sono pacchettoni di equazioni differenziali legate tra loro da interazioni particolari..

EQUAZIONI DIFFERENZIALI? COME ENTRANO NEL DISCORSO

perchè introduco queste equazioni perchè se dovessimo "fotografare" con un sistema matematico un istante del presente in tutto il nostro mondo ,che considerasse un instantanea di quest'attimo ipotetico ci servirebbero sistemi di equazioni di grado superiore o uguale al 2° non solo per fotografare l'istante detto( parliamo di fotografare anche l'istante di come sono strutturate molecole atomi e struttre sub-atomiche di tutto il nostro mondo) ma anche per capire lo sviluppo dinamico che avrebbe quell'istante nel tempo ; del che dubito che anche il Q.C. saprebbe fare ...

difficilmente anche lui potrebbe leggere il futuro e decidere autonomamente cosa fare in base alla lettura che vuol dire risolvere tutti quei sistemi di equazioni differenziali ; senza contare la relatività e il " cono di luce" l'impossibilità di mettere in contatto passato presente futuro , ma qui andiamo per altri lidi ; sarebbero gli stessi enormi problemi che dovrebbe superare un C.Q. , Leggi della Fisica non si possono aggirare .... Non trascuriamo il fatto che non sappiamo definire cosa è un essere senziente intelligente ed autonomo come faremmo dunque a capire se siamo in presenza di un IA che è una nuova forma di vita ? Beh ne abbiamo di cose da capire ancora prima di avere paura ..

Il link di seguito permette di accedere ad una pagina dell' IBM vi porta sul primo collegamento ad un Computer quantico , la pagina parte con una spiegazione in inglese che quì vi riproponiamo tradotta:

L'informatica quantistica ci consentirà di affrontare sfide che sono state a lungo considerate troppo complesse e intrattabili per i computer classici o addirittura l'IA. Ma prima dobbiamo renderlo semplice da usare.

Siamo pionieri dell'hardware specializzato e costruiamo librerie di circuiti per consentire a ricercatori, sviluppatori e aziende di attingere al quantum come servizio attraverso il cloud, usando il loro linguaggio di codifica preferito e senza dover essere essi stessi esperti quantistici.

Insieme, massimizzeremo il potenziale del quantum attraverso la combinazione di potenti tecnologie e innovazione open source. Speriamo che ti unirai a noi!