Квантовые вычисления

В 1981 году Ричард Фейнман заметил, что моделирование даже скромной квантовой системы на классическом компьютере, по-видимому, требует отслеживания экспоненциально большого количества чисел. Он задался вопросом, может ли компьютер, построенный на квантовой механике, сделать это лучше. В этом видео квантовые вычисления строятся с нуля: кубиты как единичные векторы, вентили как унитарные матрицы, измерение как вероятностная проекция. Если вы знакомы с линейной алгеброй, вы сможете проследить каждый шаг. Мы строим состояние Белла и доказываем его запутанность, рассматриваем алгоритм Дойча и трюк с фазовым отталкиванием, а также переходим к алгоритму поиска Гровера: доказуемо оптимальному квадратичному ускорению для любой задачи перебора. Попутно рассматриваются: сфера Блоха, квантовые схемы, универсальный набор вентилей {H, T, CNOT} и класс сложности BQP. В заключение мы представляем предварительный обзор алгоритма факторизации Шора и открытый вопрос о том, где заканчивается квантовая мощь. Предварительные знания квантовой механики не требуются. Только линейная алгебра и любопытство. Сопутствующая статья: https://computablesecrets.com/videos/.... Если вы хотите поддержать эту работу, пожалуйста, оформите членство на моем сайте: https://computablesecrets.com. Источники: «Моделирование физики с помощью компьютеров» Р. П. Фейнмана (1982) «Квантовая теория, принцип Чёрча-Тьюринга и универсальный квантовый компьютер» Д. Дойча (1985) «Быстрый квантово-механический алгоритм для поиска в базах данных» Л. К. Гровера (1996) «Сильные и слабые стороны квантовых вычислений» К. Х. Беннетта, Э. Бернштейна, Г. Брассара, У. Вазирани (1997) «Алгоритмы для квантовых вычислений: дискретные логарифмы и факторизация» П. В. Шора (1994) «О парадоксе Эйнштейна-Подольского-Розена» Дж. С. Белла (1964) Manim (библиотека Python для визуализации) Клод Код (помощь в редактировании) и производство)