Kuuntelin viime vkolla tuon Morgan Stanley Tech Conf-luennon ja siinä mainittiin, että kvanttilaskentaa on vaikea selittää, mutta että arkielämä on täynnä ongelmia, joita kvanttilaskenta voisi ratkaista. Siellä mainittiin logistiikkaongelma esimerkkinä ja rupesin itsekin miettimään asiaa tarkemmen…
Esim. kauppamatkustajaongelmaa voidaan lähestyä vertaamalla sitä atomiorbitaaleihin…
Atomiorbitaalit siis ovat eräänlaisia todennäköisyysjakaumia, jotka kertovat, missä elektroni kullakin hetkellä sijaitsee suhteessa sen ytimeen (- tai molekyylien tapauksessa ytimiin, joiden välillä on kovalenttinen sidos). Elektronien tarkkoja sijainteja ei voida tietää, mutta koska entropia on kuningas, niin kaikki energiaa vaativa asia pyrkii järjestäytymään s.e. sen uudelleenjärjestäytyminen ei enää johda kohti pienempää energiatasoa - toisin sanoen asiat pyrkivät kohti potentiaalikuoppaa eli energiaminimiä. Hiekkalinnan voi hajottaa, mutta siitä syntynyttä hiekkakasaa ei enää tallaamalla tuhota, koska se on jo energiaminimissä. Se, että hiekkakasa järjestäytyisi uudelleen hiekkalinnaksi, vaatii energiaa. Se voidaan rakentaa, mutta ennen pitkää hiekkalinna muuttuu taas hiekkakasaksi. Samalla tavalla, mitä kauemmas elektroni karkaa ytimestä, sitä enemmän energiaa se vaatii pysyäkseen siellä (eikä nyt mietitä sen elektronin irtoamista kokonaan). Eli ennen pitkää se palaa takaisin tiettyyn kohtaan atomia/molekyyliä eli juurikin orbitaalille. Näin elektronin eri sijaintivaihtoehdoista voidaan luoda ns. energiaminimimallit, jotka ovat juuri niitä orbitaleja.
Palataanpa kauppamatkustajaongelmaan. Eli tavoite käydä kaikissa pisteissä (esim. kaupunki) vain kerran ja lopuksi palata lähtöpaikkaan. Reitin pitäisi olla mahdollisimman edullinen (lyhyt, nopea, halpa tjs.) Reittejä voidaan muodostaa (n-1)! eri tavalla, jossa n pisteiden lkm.
Jos lähtökaupunki on määritelty, ni
esim. 5 kaupunkia voidaan käydä läpi 4x3x2x1 = 24 eri tavalla.
20 kaupunkia, ni tapoja ois 19x18x17x…x3x2x1 eli n. 121 miljoonaa miljardia.
Jos kaupunkeja onkin vaikkapa 100, niin tapoja on 99x98x97x…x3x2x1. (Tulos on jotain luokkaa 10^155)
Alkioiden lukumäärän kasvaessa laskenta ylikuormittuu nopeasti.
Voidaan ajatella, että jokainen reitti on tietyllä energiatasollla - eli kukin reitti vaatii tietyn määrän energiaa. Optimaalisin reitti löytyy sieltä energiaminimistä. Emme välttämättä löydä juuri yhtä ja parasta, mutta riittää, että löydämme kourallisen hyviä, joista kaikki ovat tietyssä perspektiivissä parhaita. Tämä periaate on myös atomiorbitaalien idea.
Sitten on kartturiongelma, jossa kartan eri sektorit (vaikkapa Euroopan valtiot) pitäisi kukin värittää jollain värillä, mutta vierekkäiset sektorit eivät saa olla samanvärisiä. Tavoite on löytää minimimäärä värejä, joita kartassa voidaan sektorien värittämiseen käyttää. Tässäkin energiaminimin avulla vastaus löytyy.
Vastaavanlaisia ongelmia tosiaan on arkielämässä paljon. Varmasti tuo lentokenttien lähtöporttien ja kiitoratojen käyttövuorojen jako on oikeasti hyvä kohde kvanttilaskennalle, sillä niissäkin muuttujia on paljon ja eri järjestelyvaihtoehtoja sellainen määrä, minkä käsittely menee nopeasti hankalaksi vähän isommalla lentokentällä.
Tämä oli nyt oppimispäiväkirjamainen viesti. Kvanttilaskennan perusajatusta on vaikea ymmärtää, mutta itselleni se aukeaa juuri energiaminimien löytämisen kautta. Toivottavasti joku muukin saa tämän avulla ees jonkinlaista vihiä siitä, mistä tässä kaikessa on kysymys.
Toki kuulen mielelläni muitakin kvanttilaskennan idean havainnollistamisia tai yksinkertaistuksia, jos jollakulla on niitä tarjota!
Oli hyvää pohdintaa @Pehmeet_Ajoo. Itse ajattelen, että kvanttilaskenta on savolaisten tietokone, vähän sinnepäin tai tonne päin. Ja takkiakin saa kääntää, kunhan sen tekee tyylikkäästi.
Luontohan on itsessään kvanttilaskentaa. Asiat on suunnilleen niin tai näin. Mutta sinä hyvin peilasit tyypillisiä käyttötapoja. Minä uskon myös materiaalien mallinnuksen tapahtuvan kvanttilaskennan kautta. Kvanttilaskennan puhtaimpia luomumuotoja ovat ne tavat, joissa käytetään kubittien muodostamiseen atomin ainesosia, kuten tämä IonQ:n ioniloukku tai QuEran neutraali atomi malli. Arvelen, että niissä saadaan läpimurtoja. Kannattaa lukea IonQ:n sivuilta lisää käyttöesimerkkejä, nythän jo kvanttilaskentaa tehdään hahmon tunnistukseen Hyundain kanssa ja koneoppimista on myös jotenkin IonQ tutkinut.
Lomittuminen on kvanttimekaniikan ilmiö, jossa paikassa X tapahtuva asia tapahtuu paikassa Y samalla hetkellä ja ilman meidän tuntemia tiedonsiirtomekanismeja. Eli kvanttimekaniikan verkot eivät tarvitse kaapeleita eikä perinteellistä sähkömagneettista säteilyä. Ja koska meille tutut tiedon välitysmekanismit puuttuu niin tietenkin energiaa ei kulu. Einsteinhan piti kvanttimekaniikkaa myös utopistisena, ja siksi antoi muiden viedä kehitystä eteenpäin, mm. Erwin Schrödinger, Werner Heisenberg, Niels Bohr.
Pakko korjata hieman. Lomittumista ei voi käyttää tiedon siirtämiseen. Ja tietysti, jotta partikkelit saadaan lomittumaan niin niiden pitää olla yhteydessä toisiinsa. Eli mitään energiatonta tiedonsiirtoa ei ole tulossa. Lomittumisella voi olla rooli tulevaisuudessa tiedon salaamisessa tai tarkemmin sanottuna salakuuntelijoiden havaitsemisessa.
Lisäksi Einsteinin kvanttifysiikkaskeptisyys on liioiteltua. Hänhän periaatteessa oli sen alulle panija. Hän uskoi deterministisyyteen ja, että se mikä kvanttifysiikkassa vaikuttaa sattumanvaraisuudelta on vain “piilotettu muuttuja” jota ei vielä ole tunnistettu. “Piilotettu muuttuja”-teoria todistettiin vääräksi 60-luvulla. Einstein yritti myös pitkään yhdistää suhteellisuusteorian ja kvanttiteorian, mutta tähän päivänkään asti ei ole vielä kehitetty näitä kattavaa painovoiman kvanttiteoriaa.
Peggy Smedley Show: All about Quantum on Apple Podcasts
Mielenkiintoisia näkökulmia Peggy Smedley Shown keskustelijoilla. Kiina on investoimassa 15 mrd. kvanttiteknologioihin. Eli 8 kertaa enemmän kuin USA nyt. Kiina on viemässä quantumin viestintään ja tiedonsiirtoon, avaruuteen ja ovat imuroineet kaiken suojatun tiedon ja joku päivä se data on sitten murrettu. Keskustelun pointti oli se, että USA ei voi antaa Kiinan voittaa tätä kisaa, ja liittovaltio tulee käyttämään yksityisen sektorin innovaatiovoimaa ja kykyjä jotta Kiinan mahdollinen etumatka saadaan kiinni ja USA ajaa ohi.
Tämä podi toi esille sen, että kvanttiteknologian toimivuuden oletetaan olevan parempaa alhaisessa gravitaatiossa.
Sitten piti laittaa copilotti töihin ja kysyä onko ionq orbit tuotemerkki ja olihan se
Copilot:
IONQ ORBIT is indeed a trademark owned by IonQ, Inc. It was filed on September 19, 2022,
muutamia linkkejä tuotemerkin statukseen:
IONQ ORBIT Trademark Application of IonQ, Inc. - Serial Number 97597206 :: Justia Trademarks
IONQ ORBIT Trademark of IonQ, Inc… Application Number: 018764637 :: Trademark Elite Trademarks
Suurin osa näiden uusien teknologioiden yhtiöiden suunnitelmista on piilossa tai niistä voi löytää vihjeitä 10K raporteista tai vain sattumalta nettiä surffaamalla. Ei nää yhtiöt puhu niistä kattavasti, koska niiden vaikutusta liiketalouteen ei kukaan yhtiöiden sisällä jaksa miettiä/arvata niin tarkasti että toisi ennusteen julkisuuteen, ja siksi pörssiyhtiö ei niistä ala puhumaan, mutta tuotekehitysjengi tekee töitä suunnitelmien etenemisen eteen. Ja siksi parhaat teknologiayhtiöt ovat kokoajan kalliita sen informaation pohjalta mikä on tuotu julkisuuteen.
NATOlla on kvanttiteknologia strategiansa. Vaikka loppupeleissä kvanttiteknologia osoittautuisi jossain määrin tuottamattomaksi, niin ainakin lähivuosina pelko toisen osapuolen läpimurrosta pakottaa investoimaan.
NATO - Official text: Summary of NATO’s Quantum Technologies Strategy, 16-Jan.-2024
On aika selvää, että etenkin puolustusteknologiassa kvanttilaskenta tulee olemaan merkittävä faktori ja onkin sitä jo. Esim. Shorin algoritmi on kuitenkin jo sen 30 v vanha ja ihan “peruskauraa” nykyaikaisillekin kvanttikoneille. Eli mm. salauksen osalta QDay on jo täällä ja edes puolustuksen käyttötapaukset (kuten kommunikaation salaus) ei tietääkseni ole lähellekään täydellisesti kvanttisuojattua (saati, että laajempi kokonaisturvallisuus ottaisi kvanttilaskennan epäedullisia mahdollisuuksia huomioon millään tavalla).
Ionq jatkaa olemistaan kykymagneettina
Edittiä perään, näyttääkin olevan aika seppä kyseessä👍
https://twitter.com/paullecoque/status/1772638430645899392?t=svUIzXgKcwQ0YQie3ghJpA&s=19
https://twitter.com/cinecrew/status/1773248363879710959?t=S0Gyds4Kf8rIjl6-GA_IYg&s=19
AFRL- uutisia kuulemme todnäk siis vielä jatkossakin
Oon moneen otteeseen lukenut tuota kongressiedustaja Elise Stefanikin lehdistötiedotetta. Kyllähän tuo tarkoittaa, että jenkit lisää nyt paukkuja. Ion trapin 15 miljoonan lisäksi paljon muutakin kvanttiteknologiaan. Kaiken kaikkiaan tekniikkaan 400 milliä. Vaikuttaa siltä, että vuodesta 2024 tulisi kvanttiteknologian läpimurtovuosi ainakin USAssa.
Samaa tänään tein enkä muunlaista lopputulosta kyennyt itsekään päättelemään. On kyllä mielenkiintoiset ajat edessä!
Länsi ei yksinkertaisesti uskalla olla voittamatta tätä kisaa
https://twitter.com/paullecoque/status/1775729423611986141?t=7HONdDHQLWidpD4rOefZsw&s=19
Quantum Era webcastista
Vaatii ilmaisen tilin. Osake dipannu tämän jälkeen. Buy the dip?
Itse en oikein tiedä mitä ajatella tästä artikkelista/mielipidekirjoituksesta.
Otsikko on provosoiva, koska en usko, että yksi kubitti hw voittaa muut. Eri aikakausina tulee olemaan eri voittajia. Lisäksi kyse ei ole vain kubitti hw pelistä, vaan kaikesta muustakin tekniikasta, esim. kvanttiverkoista. Buy the dip, hmmm. vaikuttaa hieman trendimäiseltä laskulta. Johtuu siitä, arvelen, kun uusia uutisia ei ole tullut ja ostajat kaikkoaa. Trendi ei liity yhtiön fundamentaaleihin.
https://twitter.com/_Freeder_/status/1777401960729080109?t=9xBgqgZLBGANg7T9P1b3iQ&s=19
Eipä tekstissä näyttänyt olevan juuri muuta kuin tolppalaukauksia tolppalaukausten perään.
Otin alennusmyynnin kannalta
Kirjoituksen kaksi ensimmäistä lausetta ovat jo keskenään ristiriitaiset:
- IONQ’s trapped Ion qubits technology is not scalable enough for Quantum Supremacy.
- IONQ is exploring markets where their computers may outperform classical computers
Kirjoittaja siis sanoo ensimmäisessä lauseessa, ettei Ionq:n teknologialla voida saavuttaa kvanttiherruutta (ts. laskennallista ylivertaisuutta klassiseen koneeseen). Toisessa lauseessa todetaan, että Ionq:n teknologia saattaa ylittää klassisen suorittimen kyvyt…
Tuon enempää en paywalleista johtuen pysty artikkelia lukemaan ja siten kommentoimaan. Totesin jo kuitenkin aiemmin teknologiavalintaan liittyen.
En siis todellakaan julista Ionq:n trapped ion -tekniikkaa varmaksi voittajaksi, mutta myös on aika selvää pelkästään jo n. $2B markkina-arvon perusteella, että jotain todennäköisyyksiä markkina antaa ko. teknologian mahdollisuuksille. Lisäksi olisi kovin omituista, että maailman valistuneimpia kvanttifysiikan tutkijoita saadaan haalittua laatimaan elämäntyötä, joka olisi lähes varmuudella täysin hyödytöntä, kun tarjolla tosiaan on se kourallinen myös muilla teknologioilla kokeilevia yhtiöitä.
Jos tuo kubittiteknologia kiinnostaa oikeasti tarkemmin niin suosittelen esim. tässä ketjussa mainittuja CEO:n haastatteluja, joissa useammassa asiaa käydään läpi oikeasti melko syvällisesti.
Tälläinen löytyi tänään TV:stä, Benzinga lähteenä.