Kvantekalkulator

En kvantemaskin ( kvantemaskin på engelsk, noen ganger resulterer i kvantecomputer eller kvanteberegningssystem ) bruker egenskapene kvantum for materialet , for eksempel superposisjon og sammenfiltring for å utføre operasjoner på data. I motsetning til en vanlig datamaskin basert på transistorer som arbeider med binære data (kodet på biter , lik 0 eller 1), fungerer kvantecomputeren på qubits hvis kvantetilstand kan ha et uendelig antall verdier.

Små kvantemaskiner ble bygget fra 1990 -tallet . Fram til 2008 gjelder den største vanskeligheten den fysiske realiseringen av grunnelementet: qubit . Fenomenet dekoherens (tap av kvanteeffekter mens det går over til makroskopisk skala) bremser utviklingen av kvantecomputere. Den første kvanteprosessoren ble opprettet i 2009 ved Yale University  : den består av to qubits som hver består av en milliard aluminiumatomer plassert på en superledende bærer.

Dette feltet støttes økonomisk av flere organisasjoner, selskaper eller myndigheter på grunn av betydningen av innsatsen: minst en algoritme designet for å bruke en kvantekrets, algoritmen til Shor , ville muliggjøre mange kombinatoriske beregninger utenfor rekkevidde av 'en klassisk datamaskin i dagens kunnskapstilstand. Muligheten for å bryte tradisjonelle kryptografiske metoder blir ofte fremmet.

Kvantekalkulatorers interesse

Den empiriske Moores lov estimerte at størrelsen på transistorer ville nærme seg atomets størrelse innen 2020 . Allerede i 2015 opplevde Intel uventede problemer som førte til at den forsinket Skylake- serien gravert i 5 nanometer med seks måneder , den første forsinkelsen som ble observert i den berømte loven. Under 8 nanometer ble kvanteeffekter antatt å forstyrre driften av elektroniske komponenter, selv om kretser fakturert som 7 nanometer ble kunngjort hos Intel-konkurrenter i 2020.

Den (eventuelle) konstruksjonen av store kvantecomputere (mer enn 300  qubits ) vil ifølge David Deutsch tillate at visse beregninger blir gjort raskere enn en vanlig datamaskin som er større enn det observerbare universet .

Kvantakalkulatorer krever forskjellige programmeringsteknikker, men bruker utstrakt klassisk lineær algebra for samtidig å konditionere og behandle koblede datasett, pluss en liten ekstern klassisk datamaskin bare for kjededrift.

Enten realiseringen av kvantecomputere av interessant størrelse er mulig eller ikke på lang sikt, ville deres første kommersielle fremtid trolig ikke være i allmenne offentlige applikasjoner: kvanteberegning krever få innganger og få utganger. Den egner seg derfor a priori bare til beregninger hvis kompleksitet ligger i kombinatorikk . Disse problemene finnes i planlegging og andre operasjonsforskningsberegninger , i bioinformatikk og selvfølgelig i kryptografi . Det lave volumet av input-output sammenlignet med prosesseringsvolumet, gjør imidlertid bruken på avstand gjennom Internett sannsynlig og til og med indikert . Noen blir dermed gjort tilgjengelig for forskere via selskapet Amazon

Den kombinasjonen er innen anvendelse av fremtidige kart quantum computing. Så det kan være veldig vanskelig å finne alle hovedfaktorene til et stort antall (f.eks. 1000 sifre). Dette faktoriseringsproblemet er vanskelig for en vanlig datamaskin på grunn av den kombinatoriske eksplosjonen . En kvanteberegningskrets kan løse dette problemet i polynomisk tid, det vil si for kvantecomputeren at vanskeligheten vil øke polynomisk i stedet for å øke eksponentielt.

En mulig analogi er å representere en kvantemaskin som en SIMD -prosessor ( for eksempel grafikkort ) hvis antall rørledninger ville være ganger antallet N på qubits. Analogien ender der, en kvantecomputer kan bare levere en resultatbit om gangen (kvantetilstanden blir ødelagt av observasjonen), hvoretter beregningen må startes på nytt for å be om neste bit. Et størrelsesresultat tar derfor bare tid i O (N log (N)), som er betydelig raskere enn klassisk kombinatorikk ettersom verdien av N blir stor, selv om den bare er i størrelsesorden en milliard.

Kryptografi

Dermed ville kryptanalysen være mye raskere enn med en konvensjonell datamaskin , fordi den øker lineært (i N ) med størrelsen N på nøkkelen, og ikke eksponentielt (i 2 N , for eksempel) som med brute force -metoder , sekvensielle eller til og med massivt parallellisert med CUDA , til og med svært spesialiserte datamaskiner. For å bryte en kryptering basert på bruk av primtall, må nåværende datamaskiner, til og med parallelliserte, løse dette problemet i en beregningstid som øker eksponentielt med lengden på nøkkelen. Denne eksponensielle karakteren forsvinner når man går fra den binære basen (nåværende system med bitene) til en base av vilkårlig og høy størrelse takket være qubit.

Den store faktoriseringskapasiteten vil således tillate en kvantecomputer å bryte mange kryptografiske systemer som er i bruk, spesielt de fleste asymmetriske krypteringsmetoder: RSA , ElGamal eller Diffie-Hellman . Disse algoritmene brukes til å beskytte websider, e-postmeldinger og mange andre typer data. Å lykkes med å bryte denne beskyttelsen ville være en stor fordel for organisasjonen eller landet som ville lykkes, og en ny utgave av bragden som ble oppnådd for å bryte Enigma- kodene .

Den eneste måten å sikre en algoritme som RSA er å øke størrelsen på nøkkelen i henhold til utviklingen av teknologier som gjør at stadig lengre og lengre nøkler kan brytes, samtidig som kodingen av meldinger i brukernettverk reduseres. Denne nøkkelen må være større enn den største av de eksisterende kvanteberegningskretsene. Imidlertid vil størrelsen på databehandlingsressursene som er tilgjengelig for National Security Agency, for eksempel, åpenbart aldri bli offentliggjort. Konsekvensen er at landene eller organisasjonene som ønsker å beskytte seg, vil se at kostnadene og forsinkelsen av deres kommunikasjon øker med flere størrelsesordener , uten selv å vite om det er nyttig for noe, og på bekostning av en større omorganisering av kommunikasjon, kostnadene, og deres bekvemmelighet.

Quantum krypterings midler allerede finnes på markedet. De krever ikke en kvantecomputer, rett og slett en mer kompleks implementering enn en standard kryptering, men gjør enhver meldingsavlytting umiddelbart påviselig ved å endre kvantetilstanden.

Kvantekryptografi

Hvis kvanteoverføringer skulle bli utbredt i fremtiden, kan de gi fullstendig personvern. Vi kan ikke lage en nøyaktig kopi av den sammenfiltrede tilstanden til en qubit: denne regelen er kjent under navnet ikke-kloningssetningen . Hvis en mellomnode prøver å kopiere en kvanteforespørsel, vil den nødvendigvis forstyrre den. Avsenderen av forespørselen vil kunne oppdage mulig forstyrrelse. Imidlertid reiser dette spørsmålet også spørsmålet om gjennomførbarhet av repeatere.

Kunstig intelligens

Å løse oppgaver som datasyn med gjenkjenning av komplekse objektformer tok et nytt skritt fremover i 2016-2017. California-akademikere trente en D-Wave 2X- datamaskin (1152-qubit-prosessor) for å lære å gjenkjenne trær fra hundrevis av satellittbilder av California, til slutt med 90% riktige resultater, eller litt mer presise enn med en vanlig datamaskin.

Simulering av kvantefysikk og partikkelfysikk

Kvantakretser blir allerede brukt til kvantemekanikk og partikkelfysikk-simuleringer, en funksjon som Richard Feynman opprinnelig hadde forestilt seg. De er veldig nyttige der, fordi kvanteberegninger blir komplekse så snart vi kommer ut av noen få trivielle saker.

Økonomisk prognose

Quantum kalkulatorer er tenkt å studere stokastiske naturen i finansmarkedene og bygge nye prognosemodeller. Disse nye verktøyene vil gjøre det mulig å evaluere fordelingen av resultatene i et veldig stort antall tilfeldige scenarier.

Værmelding

Googles Hartmut Neven bemerker at kvantemaskiner kan bidra til å bygge bedre klimamodeller. Storbritannias nasjonale værservice har allerede begynt å investere i disse nye teknologiene.

Andre algoritmer

En annen algoritme, med mindre spektakulær gevinst, ble oppdaget senere: det raske kvantedatabasesøket (på engelsk: quantum database search ) av Grover -algoritmen . I stedet for å gå gjennom alle elementene i en liste for å finne den som best oppfyller et kriterium (for eksempel: å søke etter en person i katalogen for å finne telefonnummeret sitt), bruker denne algoritmen overleggsegenskaper til at forskningen utføres i en omfattende måte. Resultatene skal være i , N er antall poster (og O som representerer den asymptotiske sammenligningen ), eller bedre enn en ikke-optimalisert klassisk database, med forbehold om å ha et kvanteregister av tilstrekkelig størrelse for beregningene.

I 2009, Harrow, Hasidim og Lloyd har en algoritme oppløsning  (i) lineære systemer med eksponentiell gevinst. Idesember 2015Google kunngjorde at det ble implementert på en maskin D-Wave algoritme kvantesimulert annealing  (in) foreslått i 1994 av Finilla, Gomez Sebenik og Doll. Implementeringen som er gjort er hundre millioner ganger raskere enn en standard simulert annealing -implementering.

Oppsummert vil kvanteberegningskretser gi et pluss for klassiske datamaskiner i flere typer applikasjoner:

Historisk

Etter Rolf Landauers arbeid med den logiske og fysiske reversibiliteten til beregningsprosessen , presenterte Charles Bennett på den ene siden, Edward Fredkin og Tommaso Toffoli på den andre, modeller av datamaskiner som beviste den praktiske gjennomførbarheten av slike beregninger. Logisk reversibilitet tilsvarer her muligheten for å angre en etter en de logiske operasjonene som utføres ved å bruke omvendt instruksjon, mens fysisk reversibilitet innebærer fravær av energispredning, derfor fravær av en operasjon som tar sikte på å slette en informasjon ( Landauers prinsipp ).

Imidlertid er de grunnleggende fysikklovene reversible (erstatning av tid med motsatsen endrer ikke formen på ligningene vesentlig), forsoningen mellom kvanteteori og beregningsprosessen ble registrert av Paul Benioff i 1980 da han beskriver en datamaskin fra kvantebegreper, spesielt fra den Hamilton-operatøren . I Russland fremmet Yuri Manin et lignende forslag, men ble ikke deretter videresendt i Vesten på grunn av mangel på oversettelse.

I 1981 organiserte Rolf Landauer, Edward Fredkin og Tommaso Toffoli den første konferansen om beregningsfysikk ved Endicott House of MIT, som samlet rundt førti fysikere, informatikere, ingeniører og nysgjerrige. Richard Feynman holder en tale fokusert på ideen om nøyaktig simulering av kvantemekanikk, en umulig oppgave for klassiske datamaskiner. Han blir snart fulgt av David Albert .

For sin del, David Deutsch , forestill deg i 1979 en datamaskin basert på kvantemekanikk, for å teste teorien om flere universer av Hugh Everett III . Imidlertid ble artikkelen hans ikke publisert før i 1985, før en annen tekst der Deutsch uttalte et problem som kvanteparallellisme ville gi en viss og raskere oppløsning enn en vanlig datamaskin. I 1992 skrev David Deutsch og Richard Jozsa den identiske algoritmen som svar på dette problemet.

Feynmans idé var: "I stedet for å klage på at simulering av kvantefenomener krever enorme krefter fra våre nåværende datamaskiner, la oss bruke datakraften til kvantefenomener for å overgå våre nåværende datamaskiner."

Fram til midten av 1990-tallet var fysikere delt på muligheten for en praktisk realisering, delvis på grunn av fenomenet interaksjon mellom kvantesystemet og dets omgivelser, noe som forårsaker dekoherens og tap av hele eller deler av den beregnede informasjonen.

Mais:

2017

I 2017 antyder fremskritt hos Google , Intel og flere andre forskningsgrupper at realiseringen av kvantedatamaskiner med høye qbits kan være tilgjengelig innen 4 til 5 år. Dette muliggjøres spesielt av den økte tilgjengeligheten av finansiering fra selskaper som Google, IBM , Intel og Microsoft for forskning og utvikling av de forskjellige teknologiene som kreves for å lage en fungerende kvantecomputer.

I følge Harmut Neven , leder for kvantecomputingforskning i Google, er teamet hans på nippet til å bygge et 49- qubit system innen utgangen av året. Antallet rundt 50 qubits tilsvarer terskelen, kjent som quantum supremacy , utover hvilken ingen konvensjonell superdatamaskin ville være i stand til å håndtere den eksponentielle veksten av minne og kommunikasjonsbåndbredden som kreves for å simulere dens kvantekvivalent. Med andre ord kan superdatamaskiner for tiden gi de samme resultatene som kvantecomputere fra 5 til 20 qubits, men fra 50 qubits blir det fysisk umulig.

I følge Neven ville 100.000 qubit-systemer revolusjonere material-, kjemisk- og legemiddelindustrien ved å gjøre ekstremt presise molekylære modeller mulig. Et system på en million qubits, hvis generelle databehandlingsapplikasjoner fremdeles er vanskelige å forstå, kan til og med tenkes innen 2027.

2018

2019

2020

Aktuelle prosjekter

Mange prosjekter pågår rundt om i verden for konkret å bygge levedyktige qubits og bringe dem sammen i en krets. Denne forskningen involverer avansert teoretisk fysikk. Følgende prosjekter ser ut til å gå fremover i et interessant tempo:

Flere prosjekter virker utsatt for industriell utnyttelse, men de grunnleggende problemene er fortsatt. Det forskes derfor på å oppnå en solidbasert kvantemaskin, i likhet med våre nåværende mikroprosessorer . Blant annet ledet denne forskningen University of Michigan til en quantum computing chip som kan masseproduseres på produksjonslinjer som for tiden eksisterer. Denne brikken gjør det mulig å isolere et ion og få det til å sveve i et begrenset rom, inne i brikken.

Nobelprisen 2012

The 2012 Nobelprisen i fysikk ble tildelt i fellesskap til Serge Haroche og David Wineland for deres felles arbeid med vedlikehold og observasjon av qubits.

Driftsprinsipp for kvantemaskiner

Driften av kvantecomputere er deterministisk, mens kvantemekanikken er best kjent for sitt sannsynlige aspekt.

En kvanteberegningskrets, eller minneplassering, kan implementeres fra en hvilken som helst partikkel som kan ha to tilstander som både er begeistret og ikke er begeistret samtidig . De kan konstrueres fra fotoner som er tilstede på to steder samtidig, eller fra protoner og nøytroner som har positivt eller negativt spinn eller anses å ha begge samtidig til de blir observert.

Denne "tåken av verdier" får bare en betydning hvis man kan etablere en beregning som gjør at den konvergerer mot en deterministisk tilstand (for eksempel "Ja eller nei, kan nøkkelen 432 nd være et 7?" )

Ideer om kvantemekanikk

De bølgefunksjoner , som beskriver tilstanden til et system, er et resultat av beregninger deterministisk . Kilden til faren er selve observasjonshandlingen , det vil si målingen . Som et resultat av en måling fikserer kvantesystemet seg i en klassisk tilstand med en viss sannsynlighet. Vi kan eliminere denne usikkerheten ved å formulere uttrykk som bare oversettes til ja eller nei (for eksempel: "denne kombinasjonen er kompatibel med nøkkelen" / "denne kombinasjonen kan ikke være nøkkelen." For noen algoritmer er det nødvendig å utføre beregningene flere ganger. inntil svaret tilfredsstiller en bestemt egenskap.

I kvantemekanikken kan en partikkel ha flere tilstander samtidig: partikkelens tilstand er en overstilling av mulige tilstander. Dette prinsippet illustreres av metaforen til Schrödingers katt, som før observasjon er både død og / eller levende.

Kvantemekanikk tar ikke hensyn til vår uvitenhet om systemet, men beskriver objektivt tilstanden til det. De partikler i kraft (de vil bare være etter påvisning) har denne oppå staten og det følger noen uvanlige egenskaper på vår skala. En måling på et kvantesystem vil fikse systemet, med sannsynlighet gitt av bølgefunksjonen , i en av de mulige tilstandene som deretter kan observeres av alle de andre observatørene uten fare. Den Everett tolkning tilbyr en mulig betydning av dette fenomenet. En kvanteberegning er bare av praktisk interesse hvis algoritmen som styrer den kan tvinge hver qubit av det søkte svaret (det vil si datamaskinens utgangssignal), en krypteringsnøkkel , for eksempel til en av verdiene 0 eller 1 med sannsynligheten 1 . Slike algoritmer, som de fra Grover og Shor, eksisterer.

Qubit

Minnet til en klassisk datamaskin består av biter . Hver bit har enten en 1 eller en 0. Maskinen beregner ved å manipulere disse bitene. En kvanteberegningskrets fungerer på et sett med qubits . En qubit kan bære enten en eller null, eller en overstilling av en og en null (eller, mer nøyaktig, den bærer en fasefordeling , vinkel som for 0 ° får den til å ta verdien 1, for 90 ° verdien 0, og mellom de to overstillingen av tilstander i proporsjonene til sin 2 og cos 2 i fasen). Kvantemaskinen beregner ved å manipulere disse fordelingene. Vi har derfor ikke to stater i det hele tatt, men i teorien en uendelig.

Imidlertid kan denne uendeligheten bare brukes som en funksjon av på den ene siden målingens presisjon og på den annen side dens feilprosent, noe som har ført til at IBM har redusert det rå antallet qubits til det som er brukbart. med presisjon, kalt kvantevolumet .

Tilstanden til flere kombinerte qubits er ikke bare en kombinasjon av de respektive tilstandene til qubits. Faktisk, hvis en qubit er i noen superposisjon av stater , er to kombinerte qubits i sin tur i en superposisjon av stater , med . Denne gangen er det et spørsmål om å bruke superposisjonen til de fire statene for beregningen. Dette er grunnen til at den teoretiske beregningskraften til en kvantecomputer fordobles hver gang en qubit legges til den. Med ti qubits var 1024 stabile stater, og med n qubits .

En typisk datamaskin med tre biter minne kan bare lagre tre binære sifre. På et tidspunkt kan den inneholde biter "101" eller en annen kombinasjon av de mulige åtte (2 3 ). En kvanteberegningskrets med tre qubits kan faktisk lagre seksten verdier, satt sammen to og to for å danne åtte komplekse tall (en kompleks lineær kombinasjon av åtte tilstander). Den kan inneholde dette:

Stat Amplitude Sannsynlighet
000
001
010
011
100
101
110
111

Summen av sannsynlighetene er 1. Hvis det hadde vært qubits, ville denne tabellen hatt rader. For en rundt 300 ville det ha vært flere linjer enn atomer i det observerbare universet .

Den første kolonnen viser alle mulige tilstander for tre biter. En typisk datamaskin kan bare bære en av disse tilstandene om gangen. En kvantecomputer kan derimot være i en superposisjon av disse åtte tilstandene samtidig. Den andre kolonnen viser amplituden for hver av de åtte tilstandene. Disse åtte komplekse tallene er et øyeblikksbilde av innholdet i denne kalkulatoren til enhver tid. Under beregningen vil disse tre tallene endre seg og samhandle med hverandre. I denne forstand har en tre- qubit kvanteberegningskrets mye mer minne enn en konvensjonell tre- biters databehandlingskrets .

Imidlertid er det ikke mulig å se disse tre tallene direkte. Når algoritmen er ferdig, utføres bare én måling . Tiltaket returnerer en enkel streng med klassiske trebiter og sletter alle de åtte komplekse tallene. Returstrengen genereres tilfeldig. Den tredje kolonnen gir sannsynligheten for hver av de mulige kjedene. I dette eksemplet er det en 14% sjanse for at den returnerte strengen vil være "000", en 4% sjanse for at den blir "001", og så videre. Hvert komplekse tall kalles en "ampere" og hver sannsynlighet for en "kvadratisk amplitude", fordi det er lik . Summen av de åtte sannsynlighetene er lik en.

Vanligvis vil en algoritme som bruker kvanteberegning initialisere alle komplekse tall til like verdier, så alle tilstander vil ha de samme sannsynlighetene. Listen over komplekse tall kan betraktes som en åtte-element vektor. På hvert trinn i algoritmen blir vektoren modifisert av produktet med en matrise som tilsvarer en kvanteoperasjon.

I praksis eliminerer vi det tilfeldige aspektet ved å kvitte oss med fasen, for eksempel ved å bruke den bemerkelsesverdige identiteten (a + bi) x (a-bi) = a ^ 2 + b ^ 2, hvis resultat er et tall reelt uavhengig av a og b reell, og målingen derfor ikke påvirkes av noen fare. Dette er hva Shors algoritme gjør.

Fysiske begrensninger

Man kan tenke seg å bruke et mikroskopisk molekyl, som kan inneholde flere millioner protoner og nøytroner, som en kvantecomputer. Denne inneholder flere millioner qubits . Men kvanteberegning krever at systemet som bærer det to sterke begrensninger er brukbart:

Det er naturlig isolerte kvantesystemer som kjernene til visse atomer. Noen, som karbon 13, har et vinkelmoment, en spinn og kan gi opphav til forskjellige kvantetilstander. Diamantkrystaller som inneholder karbon 12-isotoper (diamantkjerner består av opptil 1% karbon 13-kjerner) vil teoretisk tillate at romtemperatur lagrer og manipulerer kvanteinformasjon. En første teknikk består i å manipulere spinnet til elektronene til et nitrogenatom som utgjør diamantens urenheter ved hjelp av laser, og dermed påvirke koblingen mellom spinnet til disse elektronene og kjernene til karbon 13.

En metafor av Thierry Breton

I et populært intervju med Étienne Klein , skjematikerer Thierry Breton driften av en kvanteberegning som et forskningsnotat  : hvis du ser i et rom på tusen mennesker etter noen som måler mer enn 1,80  m og snakker engelsk, sammenligner han klassisk databehandling med å stille spørsmål hver deltaker en etter en ved å stille spørsmålene "Er du høyere enn 1,80  m  ?" Og "snakker du engelsk?" Og å merke seg antall som svarer "ja" på begge spørsmålene, noe som vil ta litt tid. I kvanteberegning skjer alt som om vi lanserer en generell samtale: "Kan folk over 6  meter høye og snakke engelsk løfte hendene?" »Og vi får svaret nesten umiddelbart. Thierry Breton snakker om helhetlig og ikke lenger sekvensiell beregning . Det gjenstår å utvikle språk som globalt behandler et sett med mulige verdier som en enkelt. For øyeblikket jobber Atos med en slags passende montør kalt AQAL ( Atos Quantum Assembly Language ). Navnet "assembler" kan være misvisende, siden det er et prosessbeskrivelsesspråk som tvert imot er uavhengig av maskinen som brukes (i motsetning til en assembler i klassisk forstand, derfor) forutsatt at den respekterer noen hovedlinjer i en slags virtuell maskin .

Bernard Ourghanlian, teknisk direktør i Microsoft , presenterer den samme karakteristikken på en lignende måte: ““ Når du går inn i en labyrint, har du dusinvis og dusinvis av mulige stier. Hva en tradisjonell datamaskin gjør, er å utforske dem en etter en. Dette vil ta litt tid, selv om den har flere prosessorer, fordi hver av prosessorene kjører den samme algoritmen parallelt. Med en kvantecomputer er den store forskjellen at du er i stand til å utforske alle stiene samtidig. Vi kommer åpenbart til å gå mye fortere ”. "

Vi kan se i artikkelen APL (språk) metoden for å beregne primtall som prøver (fra brukerens synspunkt) "alle delere samtidig". I tilfelle implementering av de primitive operasjonene i kvantekretser vil beregningens enkelhet tilsvare enkelheten med å skrive i APL.

Simulering av en kvantecomputer

Klassiske datamaskinkvanteberegningsbiblioteker har blitt multiplisert siden 2010. Her er noen tilnærminger:

Perl

de 11. august 2000, Damian Conway har opprettet for Perl-språket en modul som heter for Quantum::Superpositionså simulere (ved å lage de vanlige algoritmene bak kulissene, selvfølgelig) driften av en kvanteberegningsenhet. Denne modulen kan brukes til å skrive og teste, i mock-up versjon med noen få simulerte qubits, programmer skrevet for kvantelogikk. Programmene som produseres vil være fullt brukbare på en kvanteberegningsenhet (hvis det er en) eller en ekstern kvantemaskin ved å erstatte samtalene til modulen med samtalene som tilsvarer denne lokale eller eksterne enheten, uten å påvirke Perl -programmet på noen måte. seg selv bortsett fra det angitte antallet qubits. Vi kan da dra nytte av evnene til en kvantecomputer og dermed utføre mer komplekse beregninger på samme tid.

Denne modulen vedlikeholdes i dag (2018) av Steven Lembark.

Den massive parallelliseringen av beregningen som er tillatt av et nåværende grafikkort (2017) er en annen mulig måte å simulere kvanteparallellisme på et begrenset antall qubits på akseptable tider. Så en GTX 1080 (2560 prosessorer ved 1,6  GHz ) eller med annen API kan en Radeon Vega 64 (4096 prosessorer ved 1,6  GHz ) simulere for tusen dollar og på hvilke typer problemer som oppstår. Lån 11 eller 12 "falske" qubits - log 2 (2560) - for å feilsøke programmene.

Modulen gir Perl to funksjoner som globalt tester matriser: hvilken som helst () og alle () . I simuleringen fungerer disse funksjonene etter iterasjon på elementene og derfor i en O ( N ) tid. I kvantum databehandling, er deres utførelse tid uavhengig av N .

Uttrykket av en primality calculus:

sub is_prime { my ($n) = @_; return $n % all(2..sqrt($n)+1) != 0 }

minner om å skrive i APL , som også omhandler tabeller globalt , eller et funksjonelt språk som Haskell . En utvidelse av sistnevnte med navnet QHaskell ( quantum Haskell ) eksisterer siden 2006.

En annen modul gir også simuleringer av kvanteoperasjoner Quantum::Entanglement.

The MIT , for sin del, plassert i åpen kildekode et verktøy til arkitekturen av kvante-kretser (teoretisk) enkel.

VS

Debian og Ubuntu (Linux) repositories tilbyr også underrutinebiblioteket libquantum C via APT- pakkehåndteringen , som implementerer simuleringen av et kvanteregister. Et grensesnitt lar enkle operasjoner brukes på det, for eksempel Hadamard -døren . Målingene gjøres enten (som på en ekte kvantemaskin) qubit for qubit, eller for mer enkelhet i hele registeret.

De implementeringer av den kortere og Grover algoritmer er gitt som et eksempel, sammen med et grensesnitt for quantum feilkorreksjon (QEC) og decoherence støtte . Forfatterne er Bjorn Butscher og Hendrik Weimer.

Python

Q # (Q-sharp) preprocessor tilbyr bibliotekfunksjoner for Python- koder som tilbys av Microsoft

CUDA

Denne typen simulering er ikke lenger utelukkende programvare, men bruker parallelliteten til prosessorene til et moderne grafikkort (for eksempel i 2017 GTX 1080 , 2560 -prosessorene) med CUDA for å simulere samtidige beregninger direkte, noe som gjør det mulig å simulere opp til 'til 11 ekstra qubits til en rimelig pris og tid.

Simuleringssentre

Ved definisjon av uttrykket, så lenge vi holder seg under den såkalte quantum overlegenhet terskel , de samme beregninger kan utføres i kvantum databehandling, og mer langsomt, i numerisk simulering. Den franske gruppen Atos tilbyr for dette formålet det den kaller sin Quantum Learning Machine (QLM) som simulerer opptil 40 qubits. Legg til en dobbel qubit, enten kostnaden for maskinen, eller beregningstiden, så vel som minnet som kreves. Denne maskinen er preget av en prosessorkraft ikke mye høyere enn den til en server utstyrt med Xeon- blader , men på den annen side har flere terabyte RAM (opptil 48) for ikke å senke beregningene (se artikkelen).

Q #-settet ( Q-skarpt )

Microsoft tilbyr et sett kalt Q # tilgjengelig for Windows og MacOS / Linux , gir noen eksempler på programmer på nettstedet og har arrangert en konferanse om programmering av kvantekalkulatorer på YouTube for utviklere på klassiske språk.

Tensorflow Quantum (TFQ)

Dette er en versjon for bruk av quantum computing i TensorFlow , et åpen kildekode bibliotek for maskinlæring . Det gjør det mulig å jobbe med Cirq  (en) og quantum D-Wave- prosessorer samt Sycamore  (en) fra Google. Settet ble kunngjort den9. mars 2020.

Budsjetter

I følge en rapport fra 2005, EU, brukte USA deretter 75 millioner euro på denne forskningen mot 8 millioner for Europa. Den Canada ville ha brukt omtrent samme periode til € 12 millioner per år, Japan 25000000, Australia 6.000.000.

applikasjoner

IBM Q , kvanteinndelingen til IBM , gir noen eksempler på applikasjoner av kvanteberegning, innen medisin, logistikk, økonomi og kunstig intelligens.

Shor 's algoritme for dekoding av offentlig nøkkel kryptering og Grover ' s algoritme for å søke etter elementer i en oppbevaringsplass er eksempler på quantum computing programmer. På samme måte kan visse numeriske simuleringer som er berørt av den kombinatoriske eksplosjonen , ha nytte av en kvantecomputer.

På 1970-tallet dedikerte SNCF en klassisk elektronisk enhet til svært kombinatorisk databehandling. Dette ble brukt til å optimalisere lagrene under stress. Dette var "Cybco C100-1024 Optimizer", som opererte ved kablet utforskning av alle mulige løsninger, og reduserte beregningene med hensyn til umulighet og symmetri. Siden den gang har løsningen på svært kombinatoriske problemer med spesialiserte kretser vært gjenstand for patenter.

I november 2008 publiserte Aram W. Harrow, Avinatan Hassidim og Seth Lloyd en kvantemetode som gjør det mulig å løse systemer av lineære ligninger med sparsomme matriser i en tid O (log (n)) i stedet for O (n).

I nevrale nettverk ble den såkalte grådige læringsmetoden rapportert i 2009 av D-Wave som en mulig applikasjon.

Innen kunstig intelligens , for automatisk språkbehandling, kan en tekstbehandler modellere universet som er knyttet til motivet og reagere på semantikken som det kan utlede fra det. Dette ville også være mulig med stemmegjenkjenning og mønstergjenkjenning , i forbindelse med dyp læringsteknologi .

JP Morgan Chase har inngått et samarbeid med IBM og Samsung for å studere applikasjoner av kvantecomputere for økonomiske transaksjoner og deres risikoprognose.

Quantum computing gir en kvantitativ fordel i kombinatoriske spørsmål, uten å bringe noen når det gjelder antall innganger-utganger (disse gjenværende sekvensielle), er den i hovedsak egnet til problemer der kombinatoriske beregninger er viktige med hensyn til antall utganger. Denne særegenheten gjør den egnet for ekstern bruk, for eksempel via Internett , og tillater bruk av store systemer avkjølt av kryogenika.

Følgende spørsmål er reist i litteraturen: Skal modellen bygges på den "klassiske" datamaskinen og deretter evaluere den av kvantecomputeren, eller bør alt arbeidet overlates til kvantecomputeren, med fare for å være tregere for tradisjonelle oppgaver? De quantum emulatorer modellene ble konstruert for å tillate å bringe noen svar på dette spørsmålet.

Operasjonelle applikasjoner blir undersøkt for bruk av NISQ ( støyende mellomstor kvante ) datamaskin .

Merknader og referanser

(fr) Denne artikkelen er delvis eller helt hentet fra Wikipedia-artikkelen på engelsk med tittelen "  Quantum computing  " ( se listen over forfattere ) .

Merknader

  1. Betegnelse mindre passende, siden det er en beregningsprosess som ikke er relatert til en Von Neumann -maskin .
  2. Det vil si spesielt med få inn--utganger sammenlignet med behandlingen.
  3. Dette vil ikke bety at en 300-qubit kvantecomputer kan simulere vårt univers. Dette betyr at selv svært små deler av vårt univers ikke kan simuleres av en vanlig datamaskin.
  4. Se "  Umulighet av kvantekloning  ".
  5. Se algoritmisk kompleksitet .
  6. Strengt tatt kan vi bare snakke om en partikkel når den blir oppdaget. Dette ordet betegner i denne sammenheng en feltkonsentrasjon i en tilstand beskrevet av en bølgefunksjon .
  7. De kan bare oppnås bit for bit, hvilken som helst observasjon av kvantetilstanden - som ikke nødvendigvis er avlesningen av en bestemt qubit, men enhver operasjon som bringer tilbake litt fra et forhør av staten, som alle () eller noen () - endre resten av den interne tilstanden og be om at beregningen gjøres om for observasjon av en annen bit.

Referanser

  1. https://blogs.msdn.microsoft.com/visualstudio/2018/12/01/qubits-in-qsharp/
  2. Quantum Computing System , developpez.com.
  3. (in) [Video] Hvordan Shor-algoritme bryter kvantenøkkelen på YouTube
  4. “I ettertid i dag, kan vi se at i praksis de første ryktene om forsinkelsen av 14  nm hadde raskt etterfulgt i 2013 da Broadwell hadde begynt å skli gradvis på veikart . IOktober 2013, Intel snakket offisielt om en forsinkelse på et kvarter som skyldte produksjonsvanskene til 14  nm  ”, hardware.fr.
  5. Coisne et al. 2006 , s.  32.
  6. "  AMD: Hvorfor flyttingen til 7nm av sine Ryzen 4000 mobile prosessorer kan forandre alt  " , på 01net , 01net (åpnes 17 september 2020 ) .
  7. Deutsch 1997 , s.  194.
  8. Hvordan Shors algoritmefaktorer 314191 (no)
  9. Kvantum som en tjeneste
  10. Amazon tilbyr nå quantum computing som en tjeneste (in)
  11. Lloyd 2010 .
  12. (in) Jane C. Hu (2017) Kvantecomputer lærer å 'se' trær Science Mag 8. mars.
  13. (in) Davide Castelvecchi , "  Quantum computer Lakes first high-energy physics simulation  " , Nature ,2016( DOI  10.1038 / nature.2016.20136 , les online , konsultert 21. desember 2017 ).
  14. (no-US) “  Hvordan kvanteberegning kan gjøre finans mer vitenskapelig  ” , Singularity Hub ,13. juni 2016( les online , konsultert 21. desember 2017 ).
  15. (en-US) "  6 ting kvantemaskiner vil være utrolig nyttige for  " , Singularity Hub ,25. juni 2017( les online , konsultert 21. desember 2017 ).
  16. (en-US) "  Novel Architectures on the Far Horizon for Weather Prediction  " , The Next Platform ,28. juni 2016( les online , konsultert 21. desember 2017 ).
  17. (i) Aram W. Harrow , Avinatan Hassidim og Seth Lloyd, "  Quantum algoritme for lineære ligningssystemer  " , Physical Review Letters , vol.  15, nr .  10330. september 2009( ISSN  0031-9007 , DOI  10.1103 / PhysRevLett.103.150502 , les online [PDF] ).
  18. (in) Finila, "  Quantum annealing: En ny metode for å minimere flerdimensjonale funksjoner  " , Chem. Phys. Lett. 219, 343 ,1994.
  19. (in) "  Når kan du vinne Quantum Annealing?  " , På https://research.googleblog.com ,8. desember 2015.
  20. R. Landauer , “  irreversibilitet og varmeutvikling i Computing Process  ”, IBM Journal of Research and Development , vol.  5, n o  3,Juli 1961, s.  183–191 ( ISSN  0018-8646 og 0018-8646 , DOI  10.1147 / rd.53.0183 , les online , åpnet 20. september 2020 )
  21. CH Bennett , “  Logical Reversibility of Computation,  ” IBM Journal of Research and Development , vol.  17, n o  6,November 1973, s.  525-532 ( ISSN  0018-8646 og 0018-8646 , DOI  10.1147 / rd.176.0525 , les online , åpnet 20. september 2020 )
  22. (in) Edward Fredkin og Tommaso Toffoli , "  Conservative logic  " , International Journal of Theoretical Physics , Vol.  21, n o  3,1 st april 1982, s.  219–253 ( ISSN  1572-9575 , DOI  10.1007 / BF01857727 , les online , åpnet 20. september 2020 )
  23. (i) Paul Benioff , "  Datamaskinen som et fysisk system: En mikroskopisk kvantemekanisk Hamilton-modell av datamaskiner representert av Turing machine  " , Journal of Statistical Physics , vol.  22, n o  5,Mai 1980, s.  563-591 ( ISSN  0022-4715 og 1572-9613 , DOI  10.1007 / BF01011339 , leses online , åpnes 20. september 2020 )
  24. (en-US) MIT Endicott House , "  The Physics of Computation Conference  " , på MIT Endicott House ,21. mars 2018(åpnet 20. september 2020 )
  25. (in) Richard P. Feynman , "  Simulating physics with computers  " , International Journal of Theoretical Physics , Vol.  21, n o  6,1 st juni 1982, s.  467–488 ( ISSN  1572-9575 , DOI  10.1007 / BF02650179 , leses online , åpnes 20. september 2020 )
  26. (i) David Z. Albert , "  er kvantemekanisk automat  " , Physics Letters , vol.  98, n o  5,24. oktober 1983, s.  249–252 ( ISSN  0375-9601 , DOI  10.1016 / 0375-9601 (83) 90863-0 , les online , åpnet 20. september 2020 )
  27. (i) David Deutsch , "  Kvanteteori som en universell fysisk teori  " , International Journal of Theoretical Physics , Vol.  24, n o  1,1 st januar 1985, s.  1–41 ( ISSN  1572-9575 , DOI  10.1007 / BF00670071 , leses online , åpnes 20. september 2020 )
  28. (in) "  Quantum Theory, the Church-Turing-prinsippet og den universelle kvantecomputeren  " , Proceedings of the Royal Society of London. A. Mathematical and Physical Sciences , vol.  400, n o  18188. juli 1985, s.  97–117 ( ISSN  2053-9169 , DOI  10.1098 / rspa.1985.0070 , les online , åpnet 20. september 2020 )
  29. (in) "  Rapid solution of problems by quantum computing  " , Proceedings of the Royal Society of London. Serie A: Mathematical and Physical Sciences , vol.  439, n o  19078. desember 1992, s.  553–558 ( ISSN  0962-8444 og 2053-9177 , DOI  10.1098 / rspa.1992.0167 , les online , åpnet 20. september 2020 )
  30. (no) Rolf Landauer , "Kvantemekanikk er nyttig? ” , In Ultimate Limits of Fabrication and Measurement , Springer Nederland, coll.  "NATO ASI Series",1995( ISBN  978-94-011-0041-0 , DOI  10.1007 / 978-94-011-0041-0_33 , les online ) , s.  237–240
  31. PW Shor , “  Algoritmer for kvanteberegning: diskrete logaritmer og factoring  ”, Proceedings 35th Annual Symposium on Foundations of Computer Science , IEEE Comput. Soc. Trykk,1994, s.  124–134 ( ISBN  978-0-8186-6580-6 , DOI  10.1109 / SFCS.1994.365700 , leses online , åpnes 20. september 2020 )
  32. Peter W. Shor , “  Scheme for reduce decoherence in quantum computer memory  ”, Physical Review A , vol.  52, n o  4,1 st oktober 1995, R2493 - R2496 ( DOI  10.1103 / PhysRevA.52.R2493 , lest online , åpnet 20. september 2020 )
  33. (i) Lov K. Grover, "  Quantum Computing: Hvordan den rare logikken i den subatomære verden kunne gjøre det mulig for maskiner å beregne millioner ganger raskere enn i dag de gjør  " ,1999(åpnet 25. desember 2008 ) .
  34. Coisne et al. 2006 , s.  41.
  35. (in) Lieven MK Vandersypen Matthias Steffen, Gregory Breyta, S. Costantino Yannoni Mark H. Sherwood og Isaac L. Chuang , "  Experimental realization of Shors quantum factoring algoritme using nucleair magnetisk resonans  " , Nature , vol.  414,20. desember 2001( les online [PDF] ).
  36. (in) Jason Pontin, "  Spørsmål og svar: Seth Lloyd  " ,1 st juli 2006.
  37. (no) Alex Serpo, "  Lysbasert kvantesystem gjør grunnleggende matematikk  " på ZDnet ,13. desember 2007.
  38. Scientific American ,21. april 2008 : Kvartalselektroner kan aktivere eksotisk kvantecomputer.
  39. (i) Suzanne Taylor Muzzin , "  Scientists Create First Electronic Quantum Processor  " ,28. juni 2009(åpnet 27. oktober 2016 ) .
  40. Peter Judge , "  Quantum computer to debut next week,  " på Techworld (åpnet 28. februar 2019 )
  41. (in) Katharine Sanderson, "Skumle datamaskiner nærmere virkeligheten" , Nature , juni 2009.
  42. (in) Demonstrasjon av to-qubit superledende kvantealgoritmer med en prosessor .
  43. (in) Alberto Politi, Jonathan CF Matthews og Jeremy L. O'Brien , "  Shor's Quantum Factoring Algorithm was Photonic Chip  " , Science , vol.  325, n o  5945,4. september 2009, s.  1221 ( DOI  10.1126 / science.1173731 ).
  44. (i) Colin Barras, "  kodebrytende kvantealgoritme ble kjørt silisiumchip  " ,4. september 2009.
  45. David Poulin, "  Simulering av naturen som aldri før  " ,3. mars 2011.
  46. Denis Delbecq, "  En kalkulator som ennå ikke er vidunderbarn  " , om verden ,2. mars 2012.
  47. (in) Enrique Martín-López, Anthony Laing, Thomas Lawson, Roberto Alvarez, Xiao-Qi Zhou og Jeremy L. O'Brien, "  Eksperimentell realisering av Shors kvantefaktorealgoritme ved bruk av qubit resirkulering  " , Nature Photonics , n o  6,2012, s.  773–776 ( DOI  10.1038 / nphoton.2012.259 ).
  48. (en-US) “  Launching the Quantum Artificial Intelligence Lab  ” , Research Blog ,2013( les online , konsultert 5. april 2017 ).
  49. (i) Barton Gellman og Steven Rich , "  NSA søker å bygge kvantecomputer som kan knekke FLESTE typer kryptering  " , Washington Post ,2. januar 2014( les online ).
  50. (i) "  Fra NSAs Wiki: Analyse av Quantum Kryptering  " på The Washington Post ,2. januar 2014.
  51. Constance Jamet og Tristan Vey, "  NSA utvikler en superdatamaskin som er i stand til å dekryptere alle data  " , på lefigaro.fr ,3. januar 2014(åpnet 27. oktober 2016 ) .
  52. (in) Troels F. Rønnow , Zhihui Wang , Joshua Job og Sergio Boixo , "  Defining and Detecting quantum speedup  " , Science , vol.  345, n o  6195,25. juli 2014, s.  420–424 ( ISSN  0036-8075 og 1095-9203 , PMID  25061205 , DOI  10.1126 / science.1252319 , lest online , åpnet 5. april 2017 ).
  53. (in) Sharon Gaudin , "  Forskere bruker silisium-kvanteberegning for å presse mot virkeligheten  " , Computerworld ,2014( les online , konsultert 5. april 2017 ).
  54. "  Kraftige kvantecomputere beveger seg et skritt nærmere virkeligheten  ", The Guardian ,14. oktober 2014( Les nettet , tilgjengelig 1 st juli 2020 ).
  55. (en-US) “  IBM oppnår kritiske trinn til første kvantecomputer  ” , på www-03.ibm.com ,29. april 2015(åpnet 5. april 2017 ) .
  56. (in) Ahmed Younes og Jonathan E. Rowe "  A Polynomial Time Bounded-error Quantum Algorithm for Boolean Satisfiability  " Versjon 228. juli 2015. .
  57. (en-US) Jamie Condliffe , "  Verdens første Silicon Quantum Logic Gate bringer Quantum Computing One Step Closer  " , Gizmodo ,2015( les online , konsultert 5. april 2017 ).
  58. Frédéric Cuvelier, "  Quantum computing tar et sprang fremover  " , på clubic.com ,7. mars 2016(åpnet 4. august 2020 ) .
  59. Data News, "  IBM gjør kvantecomputeren offentlig  " , på Levif.be , Data News ,4. mai 2016(åpnes 1 st juli 2020 ) .
  60. (no-NO) Fiona MacDonald , “  Forskere har bygget den første omprogrammerbare Quantum Computer  ” , ScienceAlert ,2016( les online , konsultert 5. april 2017 ).
  61. (in) Den første omprogrammerbare kvantemaskinen har blitt opprettet .
  62. Partikler som ligner på Majorana fermioner .
  63. (in) "  En ny type Quantum Bit | University of Basel  ” , på www.unibas.ch (åpnet 5. april 2017 ) .
  64. Quantum Computing Forberedelse Tilbud på ATOS .
  65. "  Quantum computing på toppen av Microsofts prioriteringer - Le Monde Informatique  " , på Le Monde informatique (åpnet 4. august 2020 ) .
  66. "  En bragd å sette i perspektiv  " , på lesechos.fr (åpnet 28. februar 2019 )
  67. (en) Russ Juskalian , "  Du vet kanskje ikke hva du skal gjøre med det, men det er på tide å spare opp for en kvantecomputer  " , MIT Technology Review ,2017( les online , konsultert 5. april 2017 ).
  68. C. Figgatt , D. Maslov , KA Landsman og NM Linke , “  Komplett 3-Qubit Grover-søk på en programmerbar kvantecomputer  ”, arXiv: 1703.10535 [quant-ph] ,30. mars 2017( les online , konsultert 7. april 2017 ).
  69. (in) Emerging Technology from the arXiv , "  The first quantum search algorithm was significant scalable quantum computer HAS implikasjoner  " , MIT Technology Review ,2017( les online , konsultert 7. april 2017 ).
  70. (in) "  Quantum volume  " på www.research.ibm.com .
  71. "  IBMs kvantecomputer har flere qubits enn den vet hva de skal gjøre med  " , på Engadget (åpnet 17. mai 2017 ) .
  72. (in) Jamie Condliffe , "  IBM Nudges Ahead in the Race Toward quantum supremacy  " , MIT Technology Review ,17. mai 2017( les på nettet , konsultert 17. mai 2017 ).
  73. Forest 1.0: Produksjon av kvanteplater .
  74. "  Mens du venter på kvantedatamaskin, kan vi simulere det  ", Le Monde ,4. juli 2017( les online ).
  75. Russisk-amerikansk team av forskere presenterer den første 51-qubit kvantecomputeren .
  76. Hannes Bernien , Sylvain Schwartz , Alexander Keesling og Harry Levine , “  undersøking av mange kropps dynamikk på en 51-atom kvante simulator  ”, arxiv: 1707,04344 [kond-matte, fysikk: fysikk, fysikk: kvantitativt-Ph] ,13. juli 2017( Les nettet , tilgjengelig 1 st september 2017 ).
  77. (en-US) "  Kvantesimulator med 51 qubits er den største noensinne  " , New Scientist ,17. juli 2017( Les nettet , tilgjengelig 1 st september 2017 ).
  78. “  IBM får gjennombrudd i løpet av å kommersialisere kvantedatamaskiner,  ” Bloomberg.com ,13. september 2017( les online , konsultert 15. september 2017 ).
  79. (in) "  IBM har sin kvantecomputer brukt til å simulere en molekyl - her er det store nyheter  " , MIT Technology Review ,september 2017( les online , konsultert 15. september 2017 ).
  80. (no-US) “  Quantum-datamaskiner når dypere, finner grunntilstand for enkle hydrider  ” , Ars Technica ,15. september 2017( les online , konsultert 15. september 2017 ).
  81. Datakrets på 17 qubit kunngjort av Intel.
  82. Kunngjøring av denne utgivelsen på silicon.fr
  83. (in) Will Knight , "  IBM annonce a trailblazing quantum machines  " , MIT Technology Review ,10. november 2017( les online , konsultert 20. november 2017 )
  84. James Temperton , “  Har du 15 millioner ekstra? Hvorfor ikke kjøpe din helt egen D-Wave kvantecomputer  ”, Wired UK ,26. januar 2017( ISSN  1357-0978 , les online , konsultert 28. februar 2019 )
  85. (no-US) “  Intel avdekker 'Breakthrough' Quantum Computer - ExtremeTech  " , ExtremeTech ,9. januar 2018( les online , konsultert 22. januar 2018 ).
  86. "  Google lanserer Bristlecone, 72 qubit Quantum prosessor  ", Clubic.com ,6. mars 2018( les online , konsultert 6. mars 2018 )
  87. (no-US) “  En forhåndsvisning av Bristlecone, Googles nye kvanteprosessor  ” , Research Blog ,5. mars 2018( les på nettet , konsultert 8. mars 2018 )
  88. "  Atos avduker sin nye kvantesimulator - Atos  " , på Atos ,3. juli 2018(åpnes 1 st juli 2020 ) .
  89. (no-US) “  IBM Quantum Update: Q System One Launch, New Collaborators, and QC Center Plans  ” , på HPCwire ,10. januar 2019(åpnet 28. februar 2019 )
  90. "  IBM avdekker første" kompakte "kvantecomputer på CES  ," LesEchos ,8. januar 2019( les på nettet , konsultert 8. januar 2019 )
  91. "  Google bekrefter å ha nådd kvanteoverlegenhet , IBM er ikke enig  " , på Numerama ,24. oktober 2019(åpnes 1 st juli 2020 ) .
  92. "  Her Sycamore, chip som Google hevder å ha demonstrert er kvante overlegenhet  " på industrie-techno.com (åpnes 1 st juli 2020 ) .
  93. "  Honeywell Oppnår gjennombrudd som vil gjøre det mulig for Verdens kraftigste Quantum Computer  " på Honeywell.com (åpnes 1 st juli 2020 ) .
  94. (in) "  Demonstrasjon av DTCQ fanget-ion kvante datamaskinarkitektur  " ,2. mars 2020
  95. “  Atos lanserer sin nye kvanteemulator QLM-E.  » , På InformatiqueNews.fr ,24. juni 2020(åpnet 4. august 2020 ) .
  96. (in) "  Treffer et akkordvolum Quantum: Quantum legger til seks nye IBM-systemer med Quantum Volume 32 / IBM Research Blog  " på IBM Research Blog ,7. juli 2020(åpnet 4. august 2020 ) .
  97. https://www.lesechos.fr/tech-medias/hightech/informatique-quantique-la-chine-passe-un-nouveau-cap-1271507
  98. Josephson Computer Technology: An IBM Research Project , 1980.
  99. "  Nobelprisen i fysikk 2012 til Serge Haroche og David Wineland  " , på pourlascience.fr ,9. oktober 2012
  100. Artikkel av Olivier Ezratty
  101. Paul Smith-Goodson, "  Quantum Volume: A Yardstick For Measure The Performance of Quantum Computers  ", på forbes.com ,23. november 2019(åpnet 4. august 2020 ) .
  102. Quantum Adiabatic Algorithms, Small Gaps, and Different Paths , Peter Shor et al., MIT-CTP 4076, CERN-PH-TH-2009/175.
  103. Kvanteminnet til diamanter .
  104. Vil vi en dag ha kvantecomputere? .
  105. Ekstraksjonen av alle elementene i en vektor som tilfredsstiller visse kriterier kalles kompresjon og er skrevet med noen få tegn på det avanserte språket APL . Denne operasjonen som for øyeblikket er programmert i "klassisk" vil forbli brukbar i kvante bak tolkenes kulissene.
  106. "  Honeywell bygde" verdens kraftigste "kvantecomputer ,  " på Tom's Hardware: Hardware and Videospill News ,24. juni 2020(åpnet 4. august 2020 ) .
  107. Kvanteparallellisme i Shors algoritme (ENS) , side 6.
  108. Liste over programvare simulatorer for kvanteberegning .
  109. Modulen opprinnelig skrevet av Damian Conway ledsaget av en introduksjon til kvanteberegningsteknikker i Perl.
  110. Quantum :: Overlegg versjon 2
  111. Quantum Haskell: kvantedata og kontroll .
  112. Perl Quantum :: Entanglement-modul .
  113. http://www.media.mit.edu/quanta/qasm2circ/
  114. http://www.libquantum.de/
  115. Kvantegrunnleggende med Q (in)
  116. Simulering av kvanteberegning med et grafikkort under CUDA .
  117. Atos: Quantum Learning Machine , Le Monde Informatique , juli 2017.
  118. Q # Development Kit
  119. Programmering i Q #
  120. Video: Kvanteprogrammering for klassiske utviklere (fr)
  121. Benoît Théry, "  Google lanserer TensorFlow Quantum, et programvare-bibliotek med åpen kildekode dedikert til quantum  " , på clubic.com ,10. mars 2020(åpnet 4. august 2020 ) .
  122. Peter Zoller, Quantum Information Processing and Communication: Fet Proactive Initiative i det sjette rammeprogrammet, juni 2005.
  123. Coisne et al. 2006 , s.  45.
  124. Applikasjoner som kvanteberegning (IBM Q).
  125. Michel Nivault, programvare og maskinvare for å håndtere svært kombinatoriske problemer i sanntid ,1976, 152  s. ( les online ).
  126. http://www.google.com/patents/EP0886957A1?cl=no .
  127. (in) Aram W. Harrow, Avinatan Hassidim og Seth Lloyd, "  Quantum algorithm for solving linear systems of equations  " , arXiv as-ph ,19. november 2008( DOI  10,1103 / PhysRevLett.103.150502 , lese på nettet , tilgjengelig 1 st juli 2020 ).
  128. https://www.youtube.com/watch?v=AyzOUbkUf3M ( Google Techtalks, 2007).
  129. http://dwave.wordpress.com/2009/04/16/deep-belief-networks/
  130. Ph.D.-avhandling, kvanteberegning og naturlig språkbehandling (2002), Joseph CH Chen .
  131. (in) "  JPMorgan Chase og Samsung inngår samarbeid med IBM for å bygge forretningsapper på kvantemaskiner  " på forbes.com ,14. desember 2017(åpnet 10. januar 2019 )
  132. http://www.cs.virginia.edu/~robins/The_Limits_of_Quantum_Computers.pdf (Scientific American).
  133. http://www.mathstat.dal.ca/~selinger/qpl2006/ 4th International Workshop on Quantum Programming Languages ​​(Se på 'Quantum arrows in Haskell' av JK Vizzotto, AC da Rocha Costa, A. Sabry; for a som bevis på ekvivalenser).
  134. "  Science friction - The era of the Nisq  " ,10. mars 2019(åpnet 20. april 2020 )

Se også

Bibliografi

Relaterte artikler

Eksterne linker

<img src="https://fr.wikipedia.org/wiki/Special:CentralAutoLogin/start?type=1x1" alt="" title="" width="1" height="1" style="border: none; position: absolute;">