Splątanie kwantowe,czy prestiżowo-finansowe ?

Gdy ja miałem pretensje do blogera" dedy", że nie chce podać definicji pojęcia"informacja", z którego wysnuwa logicznie ( jego zdaniem) horrendalne wnioski na temat praw fizyki,obrazu przyrody,natury psychiki człowieka itp., to w tym samym czasie informatycy wyrzucili na "śmietnik " informację"oraz "komputery klasyczne" , a żyją "informacją kwantową","informatyką kwantową" i "komputerami kwantowymi",co bezsprzecznie skwituje bloger deda krótko: właśnie to jest nowa fizyka.

Może byłoby to prawdą(ta"nowa fizyka") ,gdyby fizyka kwantowa narodziła  się  10-20 lat temu,a nie ponad 100 lat temu (N.Bohr-1913),no i gdyby informatyka podała definicję pojęcia"informacja",bo formuła do obliczania informacji i definicja jednostki miary informacji - to za mało,a definicja w wikipedi(wersja pl.) taka oto :

"Informacja – termin interdyscyplinarny, definiowany różnie w różnych dziedzinach nauki; najogólniej – właściwość pewnych obiektów, relacja między elementami zbiorów pewnych obiektów, której istotą jest zmniejszanie niepewności (nieokreśloności)"

- jest jawną kpiną z czytelników."

Znając więc, pseudo- definicję "informacji " zobaczmy w tejże wiki,jak brzmi określenie informacji kwantowej.Cytuję:

"Informacja kwantowa – informacja zawarta w stanie układu kwantowego."

Kto może poznać tę informację,wydobyć z układu,przetworzyć i zastosować w komputerze kwantowym do obliczeń  w konkretnym problemie?Sądzę , że tylko człowiek,który zna mechanikę kwantową.W tej sytuacji, informatyka kwantowa staje się rozdziałem fizyki kwantowej, uprawianej przez jakiegoś "kwantowca".Ilu "kwantowców"-tyle  rodzajów  informatyk kwantowych!Wejdę i ja w tę rolę.

Układ kwantowy tworzą cząstki elementarne, lub atomy, albo molekuły.Ich własności i zachowanie opisuje funkcja falowa"psi",(która jest rozwiązaniem równania Schrödingera),dająca wiedzę o stanie układu kwantowego prawdopodobną, a nie -pewną,dwuwartościową: "prawda-fałsz".

Wobec powyższego jednostką informacji kwantowej nie jest już "1 bit" o dwóch wartościach 0,1,lecz 1kubit/qubit ( quantum bits) o nieskończonej liczbie wartości z przedziału [0,1]. Pojedynczy qubit w tym samym czasie może być więc zarówno zerem, jak i jedynką z jakimś prawdopodobieństwem. Zjawisko to, QM określa jako "superpozycję kwantową" i jest ono podstawową własnością świata kwantowego. Tak długo, dopóki komputer kwantowy wykonuje obliczenia, qubity są superpozycją zer i jedynek,o pewnym prawdopodobieństwie .

Probabilistyczna natura jednostki informacji kwantowej i superpozycja kwantowa, powodują ogromną pojemność informacyjną kubitów.Oprócz tego, stan układu kwantowego może być "splątany kwantowo" przez nielokalne związki między elementami układu,co powoduje splątanie kwantowe kubitów i tym samym wykładniczy przyrost ich pojemności informacyjnej..

 I właśnie powyższe zjawiska kwantowe, dają monstrualny wzrost wydajności pracy komputera kwantowego, w porównaniu z wydajnością komputerów klasycznych .Obliczenia wykonane przez pierwszego w czasie np. jednej godziny,zajęłyby komputerowi klasycznemu, - miliony lat ciągłej pracy.

Jednak kiedy nastąpiło przejście do fazy projektowania i budowy działających komputerów kwantowych,na radosnej przyszłości informatyki kwantowej , pojawiły się ponure,ciemne plamy.Pierwsza w historii,kanadyjska firma D-Wave Systems,w której skonstruowano komputer kwantowy, do dzisiaj (od dziesięciu lat) jest ofiarą tych "plam".

Po pierwsze,nadal znajdują się grupy miarodajnych rzeczoznawców ,którzy po zbadaniu nowego egzemplarza komputera kwantowego orzekają, iż nie jest to urządzenie wykorzystujące informację kwantową. Często występują opinie sprzeczne różnych rzeczoznawców,w odniesieniu do tego samego egzemplarza komputera.Informatycy nie zdawali sobie sprawy, że w QM interpretacja oraz wyjaśnienie superpozycji stanów lub splątania kwantowego, bywają różne u różnych specjalistów.Tym samym proces odczytania i zrozumienia informacji zawartej w stanie układu kwantowego nie musi być jednoznaczny dla różnych zespołów inżynierskich projektujących komputer kwantowy.

Po drugie,dany komputer kwantowy nie jest "Mańką do wszystkiego".Kupujesz maszynę do rozwiązania określonej klasy problemów,według specjalnego algorytmu,który jest martwy w odniesieniu do innej klasy problemów. Mańką do wszystkiego- jest komputer klasyczny.

Po trzecie,stan układu kwantowego z informacją kwantową, jest niesłychanie wrażliwy na środowisko zewnętrzne, w którym pracuje komputer kwantowy.Oddziaływanie cząstek elementarnych których własności pracują w operacjach logiczno-obliczeniowych, z otoczeniem komputera nosi nazwę dekoherencji i prowadzi do zmiany parametrów określonych ich własności kwantowych, na których zbudowane są bramki logiczne kwantowego komputera.

Toteż kwantowy komputer musi mieć ekstremalne warunki fizyczne pracy, zapewniające nie wystąpienie dekoherencji. Są nimi:absolutna próżnia i temperatura z najbliższej okolicy zera absolutnego skali Kelvina.

Przytoczę opis komputera kwantowego,zbudowanego w firmie amerykańskiej Honeywell(Charlotte,Karolina Północna).

Żródło:  witryna  firmy  Honeywell

 Jest to kulista komora próżniowa ze stali nierdzewnej, wielkości piłki do koszykówki, z portami przepuszczającymi światło lasera.Komora  jest chłodzona kriogenicznie ciekłym helem, aby doprowadzić temperaturę chipu pułapki jonowej do okolicy zera absolutnego.

Wewnątrz komory, skrzyżowane pola elektryczne, gwarantują lewitację poszczególnych atomów na wysokości 0,1 mm nad pułapką jonową- krzemowym chipem pokrytym złotem . Aby wykonać operacje kwantowe,dodatnio naładowane atomy(jony) są oświetlane promieniem  laserowym.

W najbliższym otoczeniu komory jest wiele sprzętu do sterowania komputerem kwantowym-głównie kilka laserów,gdyż  wszystkie operacje na parametrach układów kwantowych wykonują promienie laserowe.Cała ta infrastruktura zajmuje powierzchnię prawie taką samą, jaką zajmowała maszyna obliczeniowa URAŁ-2 w CO PAN w Warszawie,zakupiona w 1962 roku.

O tym komputerze,prezes Honeywell Quantum Solutions, Tony Uttley powiedział:

" maszyna opracowana przez Honeywell, charakteryzuje się pojemnością kwantową o wartości 64 kubitów. Jest to wartość dwukrotnie wyższa od komputera kwantowego zbudowanego przez koncern IBM (ogłoszony w styczniu 2020 roku wynik dla komputera kwantowego IBM Raleigh to 32) i ten właśnie sprzęt skonstruowany przez nasz zespół konstruktorski, jest obecnie najbardziej wydajnym komputerem kwantowym."

Jeżeli jednak wygoglujemy adres:D-Wave Systems, to powita nas taki akapit "informacji kwantowej":

"W roku 2015, w laboratorium kwantowej sztucznej inteligencji w Centrum Badawczym NASA Ames Research Center zainstalowano komputer kwantowy D-Wave 2X o mocy ponad 1000 kubitów. Następnie dostarczono tam systemy z 2048 kubitami. W roku 2019 firma D-Wave ogłosiła plan wprowadzenia w 2020 r., systemów osiągających ponad 5000 kubitów, które mają wykorzystywać układ Pegasus z 15 połączeniami per kubit."

W mechanice kwantowej jest splątanie kwantowe, natomiast w informatyce kwantowej, pojawiło się prawdopodobnie - splątanie prestiżowo-finansowe.

P.S.

Uwaga !

Miesiące  sierpień  i   wrzesień,  to odpoczynek  dla  Czytelników od  moich  nowych   wpisów!

7sierpnia, 19:38

W.W.,który ma kontakty z  aktywistkami  LGBT   powiedział(w rozmowie telefonicznej),że  warszawska grupa tej organizacji ma przygotować  plan  i   metody  przejęcia  władzy  nad   stolicą,oraz że idea  ta  ma  poparcie Czaskowskiego. Jest  jednak spór,bo   kilku  innych aktywistów  optuje  za  czymś  innym:  już ogłosić , że ten/ta,  co   podaje  się za    Margot,  to Jezus,który przybył ponownie  na  Ziemię,by  ostatecznie  zrobić w tym   miejscu "czarną  dziurę".

To  pierwsze,ani mnie nie   ziębi  ,ani nie  parzy.Natomiast drugie, na   tle    wczorajszego   marszu  LGBT pod  kamiennego  Chrystusa  z  Krzyżem  ,marszu  prowadzonego przez fanatyka   Margot,zaczyna pulsować  różnymi  potencjami.Chociaż to  też nie  moje  zmartwienie , lecz  polskich  biskupów.