Алиса в страната на чудесата или що е то квантова информация

Квантов бит представен като <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Bloch_sphere
">Bloch схема</a>. Снимка: Wikipedia
Квантов бит представен като <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Bloch_sphere
">Bloch схема</a>. Снимка: Wikipedia
Квантов бит представен като <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Bloch_sphere ">Bloch схема</a>. Снимка: Wikipedia
Квантов бит представен като <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Bloch_sphere ">Bloch схема</a>. Снимка: Wikipedia

Представете си квадратна кутия с три вратички. Нека в кутията има три цветни топки по една зад всяка вратичка. Достатъчно е да отворим която и да е вратичка, за да кажем какъв е цветът на съответната топка – например син или червен. Знаем, че колкото пъти и да отваряме различните вратички, гледката ще бъде една и съща. Също знаем, че който и да отваря нашата кутийка, ще вижда каквото и ние. Такава „запазваща” се информация наричаме класическа, а „класическите кутийки” в компютрите наричаме битове.

А сега си представете същата кутийка, но нека бъде квантова кутийка. Цветовете в нея ще са различни според това дали ги гледате вие или някой друг. Цветовете ще са променени и ако размените последователността, по която сте отваряли вратичките. Не стига това, ами и ще бъдат променени, когато ги гледате вие, ако ги е гледал преди това някой друг. Казано с други думи, ако имаме „квантов” гардероб, никога няма да знаем къде точно се намира бельото ни. Освен в случая, когато гардеробът е чисто нов и само ние отваряме чекмеджетата, и то в определена последователност. Всяка промяна на реда ще променя и съдържанието. Което значи, че всеки път първо трябва да отворим например чекмеджето с фланелките, ако искаме да си намерим банските.


Четете неограничено с абонамент за Капитал!

Статиите от архива на Капитал са достъпни само за потребители с активен абонамент.

Абонирайте се

Възползвайте се от специалната ни оферта за пробен абонамент

2 лв. / седмица за 12 седмици Към офертата

Вижте абонаментните планове
23 коментара
  • Най-харесваните
  • Най-новите
  • Най-старите
  • 1
    Avatar :-|
    Longanlon
    • + 1

    Трудно ще си представя 'квадратна кутия', още по-малко пък с вратички. Все пак квадратът не е като да е куб...

    Нередност?
  • 2
    Avatar :-|
    Я. Пекунов

    Лонганлон,

    Благодаря!

    Нередност?
  • 3
    Avatar :-|
    anon

    mnogo primeri mnogo srawnenia, zaprili4wa na prikazka a az o6te ne znam to4no kakwo e qubit s tiq 48 sastoqnia. malko powe4e teoria bi bilo dobre.

    Нередност?
  • 4
    Avatar :-|
    ordinara

    Благодаря на автора! Чудесен начин да се даде възможност на обикновените хора да имат представа за какво става дума. Точно приликата с приказка го прави по-ясно и разбираемо - в крайна сметка не е написано в помощ на компютърните инженери, я!

    Нередност?
  • 5
    Avatar :-|
    Николай

    ==============================================================
    Теоретично един класически бит може да съществува в осем различни състояния ................
    ===============================================================
    Моите уважения към Я. Пекунов , но ми се струва , че е допусната грешка : един бит може да съществува само в 2 сътояния: 0 или 1.
    А в осем различни състояния съществува байта. Защото:

    0001 - първо състояние
    0010 - второ
    0011 - трето
    0100 - четвърто
    0101 - пето
    0110 - шесто
    0111 - седмо
    1111 - осмо

    Нередност?
  • 6
    Avatar :-|
    Ясен Пекунов

    Ordinara,

    благодаря за добрите думи.

    ================

    Николай,

    Вие разбира сте прав. Защо тогава текста изглежда така? Учените използват един термин - приближение. Приближение значи, че се прави някакво опростяване или допускане, което не отговаря на действителността. Например уравнението на Шрьодингер за многоелектронна система се решава с допускане, че електроните не взаимодействат помежду си, което е в противоречие с оператора на функцията на (оператор на Хамилтън).

    Прочее, благодаря за уважението. Рядко във форуми се изказва уважение и се пише културно. Доста е приятно да се срещне подобно отношение.

    Когато подготвях този текст с моя приятел от UCLA, ние систематично избягвахме проблемите, които не могат да се обяснят без математика. Някъде в този процес решихме, че едно отклонение между второто и третото измерение, ще усложни много и без това антиинтуитивната квантова ситуация. Затова просто положихме, че и бита е триизмерен и се измерва по оси x, y, z. Фактологично е невярно, но твърде сериозно ни приближи до някакво поносимо обяснение на квантовия свят.
    Иначе се налага да въведем термини като суперпозиция и ентагълмънт, които са необясними без математика и физика.

    Като е повдигната темата да кажем какво е бит: Binary digit. Може да бъде или 1 или 0.

    Николай, още веднъж Ви благодаря, че повдигнахте тази полезна дискусия.

    Нередност?
  • 7
    Avatar :-|
    Гого

    Не ми стана ясно какво точно се опитва да обясни тази статия, но във всеки случай тя е пълна терминологична каша. Не само това в колко състояния можело да съществува един "класически" бит - две или осем (целия този израз е нелеп, битът е единица за количество информация и като такъв не може се говори за същестуването му в разни състояния). Ако авторът не е наясно с терминологията от информатиката и кибернетиката, по-добре ли е с тази от физиката? "Може би помните от основното училище, че всичко е изградено от протони, неутрони и електрони? И че тези частици се наричат квантови?" - аз лично такива неща от основното училище не помня, но от рефератите си по физика от средното училище помня, че изброените частици НЕ са кванти. Протоните и неутроните са изградени от кварки (неутроните се разпадат и дори само по тази причина не могат да бъдат наричани кванти), електроните са вид лептони, а кванти са например фотоните и неутрино частиците.
    Под "квантова информация" вериятно авторът има предвид СИСТЕМИ (или принципи за изграждане на такива системи) ЗА СЪХРАНЕНИЕ НА ИНФОРМАЦИЯ НА КВАНТОВО НИВО.
    Ако не могат дори да се използват коректни базови термини, какво да очакваме от обясненията?

    Нередност?
  • 8
    Avatar :-|
    Гого

    Николай, байтът се състои от 8 бита и поради това той представя 256 възможни стойности (това е 2 на степен 8), а не 8. А един бит не може да представя 8 стойности а само 2 разбира се.

    Нередност?
  • 9
    Avatar :-|
    Colombino

    Попитали радио "Ереван":
    - Вярно ли, че Гарабед си купил бяла Волга с черен волан?
    Радиото отвръща:
    - Вярно е, само дето не е Гарабед, а Кирикор. И не е бяла волга с черен волан, а черна волга с бял волан. И не си я е купил, а го е блъснала.

    Статията по същество е вярна, но авторът разбира от математика колкото да си купи цигари от супера и от неразбиране е съчинил големи глупости. Ето линк за по-любознателните за какво иде реч

    [url]http://www.doc.ic.ac.uk/~nd/surprise_97/journal/vol4/spb3/[/url]

    а аз да внеса малко корекции:

    (Моите уважения към Николай (Николай, вие разбра се грешите), ама байтът съществува в 256, а не 8 състояния. Което разбира се не е правилен термин, но това е друга тема.)

    (ordinara, ти след тая статия разбираш много по-малко от преди, защото и преди нищо не си разбирала, но не си си мислела че нещо разбираш, а сега разбираш с отрицателно тегло)

    Всъщност в статията става дума за разлагане на числото 15 на простите си множители 3 и 5. Които са числа представими в 3 бита. Една такава терца има 8 състояния.

    Първото изречение в статията е доста смислено, но и напълно грешно.
    Теоретичната основа е за ползването, а не за създаването на квантови компютри. Тя тръгва от: дайте ми бит с тия и тия свойства и аз ще ви разложа число на прости множители (на които са базирани голяма част от съвременните криптировки) за нула време. Вярно е, ако има такива битове наистина ще работи, проверих. Но за размер не можем да твърдим нищо, защото още никой няма идея как/дали могат да се направят таква битове. Всъщност има нещо направено като прототип, но и то не дава достатъчно инфо по въпроса с габаритите.

    Това за 48-те състояния на ку-бита са пълни безсмислици, нямам идея от къде си го е изсмукал това число. Кубитът съществува едновременно в двете възможни състояния на бита - това всъщност е дефиницията му. В статията се говореше за два броя 3-кубитови регистри с по 8 състояния парчето.

    Имаше и други неща за които да се заям, но не е наложително.

    Нередност?
  • 10
    Avatar :-|
    Николай

    За Гого и Colombino.

    Разбира се , че байтът може да съществува в 256 различни състояния.
    Грешката е изцяло моя. Представих си , обаче , как щеше да изглежда моят текст ако бях включил в него една таблица , съставена от нули и единици от 8 колони и 256 реда. Всеки щеше да усъмни тогава в душевното ми здраве.
    Исках по възможно най-деликатен начин да покажа , че битът не може да съществува в 8 различни състояния , и че това ,което казва авторът са отнася за байтът. Точно тука е моят голям пропуск - трябваше да кажа, че той може да приема и 8 и 9 и 64 и 128 и 256 различни стойности.
    Друг път ще знам как да изразявам негативно отношение към прочетени текстове.

    Нередност?
Нов коментар

Още от Капитал