Máy tính lượng tử đã chết - Xử lý lượng tử tồn tại lâu dài!

Tổng quan về nội dung

• Máy tính lượng tử sử dụng cổng dựa trên mạch có sai sót!
• Sự khác biệt giữa tính toán lượng tử và xử lý lượng tử là gì?
• Ý tưởng sáng tạo
• Làm thế nào chúng ta có thể tìm thấy các hệ thống hiện có có thể mã hóa dữ liệu?
• Làm việc với thiên nhiên, không chống lại nó
• Một nửa thú vị - Ứng dụng!
• Phần kết luận

Máy tính lượng tử sử dụng cổng dựa trên mạch có sai sót!

Chúng tôi đang sử dụng các mô hình cổ xưa cho các hệ thống khác nhau về cơ bản. Mô hình mạch cổng có dây vốn đã cổ điển và sẽ không bao giờ tận dụng hết tiềm năng thực sự của điện toán lượng tử.

1. Mô hình cổ điển và lượng tử: Mô hình cổng dựa trên mạch của điện toán lượng tử thực sự được lấy cảm hứng từ điện toán cổ điển, trong đó các hoạt động được thực hiện tuần tự thông qua các cổng thao tác các bit. Tuy nhiên, điện toán lượng tử hoạt động trên các qubit, có thể tồn tại dưới dạng chồng chất của các trạng thái và có thể vướng víu với nhau. Bằng cách cố gắng ép các hệ thống lượng tử vào một khung "cổng" cổ điển, chúng ta đang hạn chế tiềm năng của điện toán lượng tử trong việc thực hiện các nhiệm vụ vốn đã mang tính lượng tử và không tồn tại sự tương tự cổ điển nào!

   .

2. Sự kết hợp và trang trí lượng tử: Sự kết hợp lượng tử là một trạng thái mong manh cần thiết cho tính toán lượng tử. Mô hình cổng yêu cầu duy trì sự kết hợp trên nhiều qubit thông qua một loạt các hoạt động, điều này ngày càng trở nên khó khăn khi số lượng qubit tăng lên do mất kết hợp. Tuy nhiên, các quá trình lượng tử tự nhiên, chẳng hạn như các quá trình được sử dụng trong ủ lượng tử, có thể có khả năng phục hồi tốt hơn trước sự mất kết hợp vì chúng được thiết kế để khai thác và hoạt động trong quá trình tiến hóa tự nhiên của một hệ lượng tử.

   
   

3. Sửa lỗi và dung sai lỗi: Mô hình cổng yêu cầu các giao thức sửa lỗi phức tạp để quản lý và sửa các lỗi xảy ra do sự mất kết hợp lượng tử và nhiễu lượng tử khác. Các giao thức này có thể tốn nhiều tài nguyên và có thể không có quy mô tốt. Ngược lại, mã hóa các vấn đề tính toán thành các quy trình lượng tử tự nhiên có thể cho phép khả năng chịu lỗi nội tại, vì các quy trình này có thể mạnh mẽ một cách tự nhiên trước một số loại lỗi nhất định.

   
   

4. Hiệu quả của các quá trình lượng tử tự nhiên: Các quá trình lượng tử tự nhiên, chẳng hạn như các quá trình được thấy trong quá trình quang hợp hoặc hoạt động của một số vật liệu ở nhiệt độ thấp, có thể cho thấy việc truyền thông tin hiệu quả cao. Bằng cách nghiên cứu và có khả năng bắt chước các quy trình này, chúng ta có thể phát triển các hệ thống điện toán lượng tử hiệu quả hơn các hệ thống dựa trên mô hình cổng.

   
   

5. Ưu thế lượng tử và giải quyết vấn đề: Khái niệm về ưu thế lượng tử cho thấy máy tính lượng tử có thể giải quyết một số vấn đề nhanh hơn nhiều so với máy tính cổ điển. Tuy nhiên, mô hình cổng có thể không phải là cách hiệu quả nhất để đạt được điều này cho mọi loại vấn đề. Bằng cách tận dụng các quá trình lượng tử tự nhiên, chúng ta có thể tìm ra những cách trực tiếp và hiệu quả hơn để giải quyết các vấn đề phức tạp hiện khó giải quyết.

   
   

6. Hiểu Cơ học Lượng tử: Bằng cách tập trung vào các quá trình lượng tử tự nhiên và cách chúng có thể được sử dụng để tính toán, chúng ta có thể hiểu sâu hơn về chính cơ học lượng tử. Điều này có thể dẫn đến các thuật toán và kỹ thuật lượng tử mới phù hợp hơn với các nguyên lý cơ bản của vật lý lượng tử.

   
   

Mô hình cổng mạch đã cho chúng ta thấy rằng chúng ta không thể vận hành máy tính lượng tử theo cách chúng ta vận hành máy tính cổ điển. Việc có được 100 qubit ổn định mạch lạc trở thành một nhiệm vụ quá khó khăn hoặc một nhiệm vụ đòi hỏi phần cứng cấp độ nghiên cứu cực kỳ đắt tiền. Theo như tôi có thể giải thích, chúng tôi đã tiếp cận điện toán lượng tử với quan điểm 'tính toán' giới hạn ở các cổng logic trong đó các dạng và hệ thống tính toán tổng quát hơn vốn dĩ là lượng tử sẽ dẫn đến các hệ thống vượt trội hơn nhiều có thể tạo ra hoàn toàn mới lạ và khác biệt. kết quả, bằng cách tiến hóa thời gian đơn giản.

Sự khác biệt giữa tính toán lượng tử và xử lý lượng tử là gì?

Tính toán lượng tử cố gắng mô phỏng tính toán cổ điển trên phần cứng lượng tử. Đó là sự không phù hợp rất cơ bản và ngày càng trở nên rõ ràng hơn khi chúng ta bắt đầu tìm hiểu sâu hơn về internet lượng tử, sự mất kết hợp lượng tử và các quy tắc cơ bản của cơ học lượng tử.

Xử lý lượng tử bao gồm việc sử dụng các hệ thống lượng tử hiện có và kết hợp chúng với các hệ thống mô hình hóa miền ứng dụng và thay vì cố gắng làm điều gì đó lạ mắt, chỉ cần cho phép quá trình tiến hóa theo thời gian tự nhiên hoạt động và hoạt động. Nếu bạn có thể mô hình hóa vấn đề theo một hiện tượng hiện có, hãy sử dụng mô hình đó để giải quyết vấn đề.

Ý tưởng sáng tạo

1. Mạng thần kinh lượng tử cho điện toán nhận thức:

   
   

   • Ứng dụng suy đoán: Tận dụng khả năng xử lý song song của các hệ thống lượng tử để tạo ra mạng lưới thần kinh bắt chước chức năng của bộ não con người ở cấp độ lượng tử. Những mạng lưới thần kinh lượng tử này có khả năng xử lý thông tin và học hỏi với tốc độ chưa từng thấy.

     
     

   • Quy trình trong thế giới thực: Bằng cách mã hóa trọng số và độ lệch của mạng thần kinh thành trạng thái lượng tử, chúng ta có thể sử dụng quá trình tiến hóa tự nhiên của hệ thống lượng tử để thực hiện các nhiệm vụ nhận dạng mẫu phức tạp, chẳng hạn như dịch ngôn ngữ theo thời gian thực hoặc chẩn đoán y tế từ dữ liệu hình ảnh.

   
   

   
   

2. Thuật toán tiến hóa được hỗ trợ lượng tử:

   
   

   • Ứng dụng suy đoán: Sử dụng sự chồng chất và vướng víu lượng tử để biểu diễn và phát triển đồng thời một lượng lớn các giải pháp cho các vấn đề tối ưu hóa. Điều này có thể giúp tìm ra các giải pháp tối ưu về hậu cần, quản lý tài nguyên hoặc thậm chí là thiết kế dựa trên AI nhanh hơn nhiều so với các thuật toán tiến hóa cổ điển.

     
     

   • Quy trình trong thế giới thực: Trong hậu cần vận tải, thuật toán tiến hóa lượng tử có thể mã hóa các tùy chọn định tuyến khác nhau thành trạng thái lượng tử và sử dụng tiến hóa lượng tử tự nhiên để nhanh chóng xác định các tuyến đường hiệu quả nhất, xem xét tất cả các biến số như giao thông, thời tiết và thời điểm giao hàng.

   
   

   
   

3. Giám sát môi trường lượng tử:

   
   

   • Ứng dụng suy đoán: Phát triển các cảm biến lượng tử khai thác sự vướng víu để theo dõi những thay đổi của môi trường ở quy mô toàn cầu với độ chính xác cực cao. Những cảm biến này có thể phát hiện những thay đổi nhỏ trong thành phần khí quyển, nhiệt độ hoặc thậm chí chuyển động của các loài có nguy cơ tuyệt chủng.

     
     

   • Quy trình trong thế giới thực: Các cảm biến lượng tử được triển khai trên nhiều hệ sinh thái khác nhau có thể cung cấp dữ liệu thời gian thực về tác động của biến đổi khí hậu, cho phép ứng phó ngay lập tức với các khủng hoảng môi trường hoặc theo dõi sự lây lan của các chất ô nhiễm.

   
   

   
   

4. Khám phá thuốc tăng cường lượng tử:

   
   

   • Ứng dụng suy đoán: Sử dụng mô phỏng lượng tử để mô hình hóa sự tương tác của thuốc với các hệ thống sinh học phức tạp ở cấp độ lượng tử. Điều này có thể tăng tốc đáng kể quá trình phát triển thuốc bằng cách dự đoán hiệu quả và tác dụng phụ của các hợp chất một cách chính xác hơn.

     
     

   • Quy trình trong thế giới thực: Các công ty dược phẩm có thể sử dụng mô phỏng lượng tử để khám phá không gian rộng lớn của các phân tử thuốc tiềm năng, nhanh chóng xác định các ứng cử viên có khả năng liên kết hiệu quả nhất với các protein hoặc trình tự DNA cụ thể.

     
     

     

     
     

     
     

5. Khảo cổ học lượng tử và cổ sinh vật học:

   
   

   • Ứng dụng suy đoán: Áp dụng các kỹ thuật hình ảnh lượng tử để "nhìn" vào quá khứ bằng cách tái tạo lại các trạng thái lượng tử đã tương tác với các hiện vật hoặc hóa thạch lịch sử. Điều này có thể cung cấp những hiểu biết mới về thành phần và cấu trúc của những vật liệu này mà không làm hỏng chúng.

     
     

   • Quy trình trong thế giới thực: Các nhà khảo cổ học có thể sử dụng hình ảnh lượng tử không xâm lấn để phân tích thành phần của đồ gốm, xương hoặc thậm chí là văn bản cổ, tiết lộ những chi tiết không thể nhìn thấy bằng kỹ thuật hình ảnh cổ điển.

     
     

     
     

6. Dự báo lượng tử cho nông nghiệp:

   
   

   • Ứng dụng suy đoán: Sử dụng điện toán lượng tử để xử lý lượng lớn dữ liệu về khí hậu và đất đai nhằm dự đoán các kiểu thời tiết, năng suất cây trồng và sự bùng phát sâu bệnh với độ chính xác cao, giúp nông dân đưa ra quyết định sáng suốt nhằm tối đa hóa sản xuất.

     
     

   • Quy trình trong thế giới thực: Máy tính lượng tử có thể phân tích dữ liệu từ vệ tinh, máy bay không người lái và thiết bị IoT trong các lĩnh vực nông nghiệp để tối ưu hóa lịch trình trồng trọt, tưới tiêu và bón phân, dẫn đến các phương pháp canh tác bền vững hơn.

   
   

   
   

7. Ngôn ngữ học được mã hóa lượng tử:

   
   

   • Ứng dụng suy đoán: Mã hóa các sắc thái của ngôn ngữ con người thành các trạng thái lượng tử để nắm bắt sự tinh tế của các phương ngữ, thành ngữ và bối cảnh văn hóa, dẫn đến những đột phá trong xử lý ngôn ngữ tự nhiên và dịch máy.

     
     

   • Quy trình trong thế giới thực: Điều này có thể được sử dụng trong các thiết bị dịch thuật thời gian thực không chỉ chuyển đổi từ ngữ mà còn truyền tải giọng điệu, cảm xúc và văn hóa dự định, giúp giao tiếp quốc tế trở nên liền mạch và chính xác hơn.

   
   

   
   

8. Nghệ thuật và thiết kế lượng tử:

   
   

   • Ứng dụng suy đoán: Khai thác tính ngẫu nhiên lượng tử để tạo ra các mẫu, kết cấu và cấu trúc độc đáo để sử dụng trong nghệ thuật và thiết kế, tạo ra các tác phẩm không thể sao chép bằng các thuật toán cổ điển.

     
     

   • Quy trình trong thế giới thực: Các nhà thiết kế và nghệ sĩ có thể cộng tác với các hệ thống lượng tử để tạo ra các vật liệu mới, thời trang hoặc các tác phẩm nghệ thuật sắp đặt tương tác đáp ứng sự hiện diện của người quan sát theo những cách không thể đoán trước.

     
     

     

     
     

     
     

9. Dự báo ngẫu nhiên tăng cường lượng tử:

   
   

   • Ứng dụng mới: Sử dụng bản chất xác suất vốn có của cơ học lượng tử để cải thiện các mô hình dự báo ngẫu nhiên trong kinh tế, khí tượng học và các lĩnh vực khác liên quan đến các hệ thống phức tạp và không chắc chắn.

     
     

   • Nó có thể hoạt động như thế nào: Các thuật toán lượng tử có thể được thiết kế để mô phỏng vô số tương lai có thể xảy ra bằng cách khai thác sự chồng chất, cung cấp phân phối xác suất của các kết quả có thể đưa ra dự đoán chính xác hơn về biến động của thị trường chứng khoán, mô hình thời tiết hoặc thậm chí cả xu hướng xã hội.

     
     

     
     

10. Lưu trữ dữ liệu ba chiều lượng tử:

    
    

    • Ứng dụng mới: Lưu trữ dữ liệu ở trạng thái lượng tử ba chiều, sử dụng nguyên lý ảnh ba chiều kết hợp với chồng chất lượng tử để tạo ra các thiết bị lưu trữ mật độ cực cao.

      
      

    • Nó có thể hoạt động như thế nào: Bằng cách mã hóa dữ liệu theo pha và biên độ của các trạng thái lượng tử, người ta có thể lưu trữ một lượng lớn thông tin trong một vài hạt vướng víu. Việc truy xuất dữ liệu sẽ liên quan đến các mẫu giao thoa lượng tử, cho phép tạo ra các giải pháp lưu trữ dữ liệu nhỏ gọn và cực kỳ hiệu quả.

      
      

      
      

11. Vật liệu thay đổi pha cảm ứng lượng tử:

    
    

    • Ứng dụng mới: Phát triển các vật liệu có pha (rắn, lỏng, khí) có thể được kiểm soát ở cấp độ lượng tử, dẫn đến các quy trình sản xuất tiên tiến và vật liệu thông minh.

      
      

    • Nó có thể hoạt động như thế nào: Máy tính lượng tử có thể kiểm soát trạng thái lượng tử của các hạt trong vật liệu để tạo ra những thay đổi pha mà không cần nhiệt hoặc áp suất bên ngoài. Điều này có thể được sử dụng trong sản xuất chính xác hoặc để tạo ra các vật liệu có thể thay đổi đặc tính theo yêu cầu.

      
      

      
      

12. Hệ thống học tập đệ quy lượng tử:

    
    

    • Ứng dụng mới: Xây dựng các hệ thống học tập có thể tự cải thiện đệ quy bằng cách sử dụng tính toán lượng tử để khám phá không gian thuật toán và tham số lớn hơn theo cấp số nhân.

      
      

    • Cách thức hoạt động: Một hệ thống đệ quy lượng tử sẽ sử dụng sự chồng chất lượng tử để đánh giá đồng thời một loạt các phương pháp và thông số học tập khác nhau, nhanh chóng hội tụ các chiến lược hiệu quả nhất để phát triển AI và giải quyết vấn đề.

      
      

      

      
      

      
      

13. Siêu vật liệu kích hoạt lượng tử:

    
    

    • Ứng dụng mới: Thiết kế siêu vật liệu với các đặc tính có thể thay đổi linh hoạt thông qua thao tác lượng tử, tác động đến các lĩnh vực như quang học, âm học và khoa học vật liệu.

      
      

    • Nó có thể hoạt động như thế nào: Các trạng thái lượng tử trong siêu vật liệu có thể bị vướng víu theo cách làm thay đổi một trạng thái (thông qua xung laser hoặc từ trường) làm thay đổi các tính chất vĩ mô của vật liệu, như chiết suất hoặc độ đàn hồi, dẫn đến những cách kiểm soát ánh sáng và âm thanh mới .

      
      

      
      

14. Gắn thẻ và theo dõi sinh học lượng tử:

    
    

    • Ứng dụng mới: Sử dụng trạng thái lượng tử để gắn thẻ các tế bào hoặc phân tử riêng lẻ, cho phép theo dõi chính xác các quá trình sinh học trong thời gian thực.

      
      

    • Nó có thể hoạt động như thế nào: Thẻ lượng tử, có lẽ ở dạng chấm lượng tử hoặc phân tử được thiết kế đặc biệt, có thể được gắn vào tế bào hoặc protein. Trạng thái lượng tử của chúng có thể được theo dõi để theo dõi chuyển động và tương tác của các thực thể sinh học này với độ chính xác chưa từng có, hỗ trợ nghiên cứu và chẩn đoán y tế.

      
      

      
      

15. Ánh sáng có cấu trúc lượng tử để liên lạc:

    
    

    • Ứng dụng mới: Khai thác các trường ánh sáng lượng tử có cấu trúc cho các kênh liên lạc an toàn và băng thông cao, không bị nhiễu và nghe lén.

      
      

    • Nó có thể hoạt động như thế nào: Trạng thái lượng tử của các photon trong chùm ánh sáng có cấu trúc có thể được điều khiển để mang thông tin theo cách vốn đã được bảo mật nhờ các định lý không nhân bản lượng tử. Điều này có thể cách mạng hóa truyền thông quang học, cung cấp một lớp bảo mật và tính toàn vẹn dữ liệu mới.

      
      

      
      

16. Tổng hợp hóa học được hỗ trợ lượng tử:

    
    

    • Ứng dụng mới: Sử dụng mô phỏng lượng tử để dự đoán và kiểm soát kết quả của các phản ứng hóa học với độ chính xác cao, giúp tổng hợp các phân tử phức tạp hiệu quả hơn.

      
      

    • Nó có thể hoạt động như thế nào: Máy tính lượng tử có thể mô phỏng các tương tác cơ học lượng tử của các nguyên tử và phân tử trong một phản ứng, cho phép các nhà hóa học thiết kế các lộ trình phản ứng nhằm giảm thiểu các sản phẩm phụ không mong muốn và tối đa hóa hiệu suất cho các hợp chất mong muốn.

      
      

      

      
      

      
      

Những ứng dụng suy đoán này kết hợp các nguyên lý của cơ học lượng tử với thế giới thực

nhằm giải quyết các vấn đề phức tạp bằng cách mã hóa chúng thành các trạng thái lượng tử và cho phép quá trình tiến hóa lượng tử tự nhiên tìm ra giải pháp.

Làm thế nào chúng ta có thể tìm thấy các hệ thống hiện có có thể mã hóa dữ liệu?

Với những hạn chế của việc không mạo hiểm đi vào hư cấu thuần túy và bám vào các hiện tượng có thể hình dung được trong đời thực, chúng ta hãy khám phá một số quá trình và hiện tượng tự nhiên có thể được khai thác để tính toán (theo giả thuyết) theo những cách tương tự như cách D-Wave sử dụng quá trình ủ lượng tử:

1. Mạng vướng víu lượng tử:

   • Hiện tượng tự nhiên: Sự vướng víu lượng tử là một quá trình tự nhiên trong đó các cặp hoặc nhóm hạt tương tác theo cách mà trạng thái của mỗi hạt không thể được mô tả độc lập với trạng thái của các hạt khác.

   • Ứng dụng suy đoán: Một mạng lưới rộng lớn các hạt vướng víu có thể được sử dụng để tạo ra chất nền tính toán xuất hiện tự nhiên. Việc thao tác một hạt vướng víu sẽ ngay lập tức ảnh hưởng đến hạt đối tác của nó, có khả năng cho phép xử lý thông tin nhanh hơn ánh sáng, nếu thứ đó có thể được khai thác mà không vi phạm quan hệ nhân quả.

     
     

2. Truyền năng lượng quang hợp:

   • Hiện tượng tự nhiên: Quang hợp liên quan đến việc truyền năng lượng thông qua một mạng lưới kích thích phức tạp theo cách hiệu quả cao, mà một số nghiên cứu cho rằng có thể liên quan đến sự kết hợp lượng tử.

   • Ứng dụng suy đoán: Nếu các khía cạnh lượng tử của quá trình quang hợp có thể được nhân rộng hoặc tăng cường, thì người ta có thể phát triển một máy tính lượng tử sinh học sử dụng các phân tử hữu cơ để thực hiện tính toán thông qua các quá trình truyền năng lượng tự nhiên.

     
     

3. Tương quan thần kinh của ý thức:

   • Hiện tượng tự nhiên: Bộ não con người xử lý thông tin theo cách song song và hiệu quả cao, đồng thời đang có nghiên cứu về bản chất lượng tử của ý thức và suy nghĩ.

   • Ứng dụng suy đoán: Nếu ý thức có thành phần lượng tử, thì có thể tạo ra mạng lưới thần kinh lượng tử bắt chước khả năng xử lý của não, mã hóa dữ liệu ở trạng thái của hệ thống lượng tử phát triển một cách tự nhiên để giải quyết các vấn đề phức tạp.

     
     

4. Bức xạ nền vi sóng vũ trụ:

   • Hiện tượng tự nhiên: Nền vi sóng vũ trụ (CMB) là bức xạ phát sáng từ Vụ nổ lớn và chứa các mẫu mã hóa trạng thái sơ khai của vũ trụ.

   • Ứng dụng suy đoán: Nếu người ta có thể giải thích các thăng giáng trong CMB như một dạng tính toán tự nhiên, thì có thể mã hóa dữ liệu vào các thăng giáng lượng tử của vũ trụ sơ khai và đọc kết quả từ CMB, về cơ bản sử dụng chính vũ trụ như một thiết bị tính toán .

     
     

5. Các giai đoạn tôpô của vật chất:

   • Hiện tượng tự nhiên: Một số vật liệu thể hiện các pha tôpô trong đó các trạng thái lượng tử được bảo vệ bởi cấu trúc liên kết của vật liệu và có khả năng chống lại các nhiễu loạn cục bộ một cách mạnh mẽ.

   • Ứng dụng suy đoán: Những vật liệu này có thể được sử dụng để tạo ra các máy tính lượng tử tôpô bảo vệ thông tin lượng tử một cách tự nhiên, cho phép thực hiện các phép tính vốn có khả năng chống lỗi do đặc tính vật lý của vật liệu.

     
     

6. Mức độ quan trọng lượng tử:

   • Hiện tượng tự nhiên: Các điểm tới hạn lượng tử xảy ra ở các giai đoạn chuyển pha trong đó vật chất đang trên đà chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác và các thăng giáng lượng tử chiếm ưu thế.

   • Ứng dụng suy đoán: Các hệ thống ở mức tới hạn lượng tử có thể được sử dụng để mã hóa dữ liệu ở trạng thái có độ nhạy cao phát triển tự nhiên theo thời gian, có khả năng cho phép giải quyết các vấn đề tối ưu hóa bằng cách 'điều chỉnh' hệ thống gần điểm tới hạn của nó và để nó tiến hóa đến mức năng lượng thấp hơn tình trạng.

     
     

     

     
     

     
     

Làm việc với thiên nhiên, không chống lại nó

Chúng tôi đã cố gắng vượt qua các rào cản.

Chúng tôi thấy nhiều trở ngại trên con đường đạt tới ưu thế lượng tử.

Nhưng chúng ta đã tấn công vấn đề một cách sai lầm.

Đừng chống lại hiện tượng lượng tử. Sử dụng chúng!

Điều đó sẽ không bao giờ xảy ra.

Quả thực, điều đó không thể xảy ra.

Sử dụng các hiện tượng lượng tử hiện có để mã hóa thông tin và cho hệ thống chạy.

Tìm một quy trình lượng tử tiếp cận gần nhất mục tiêu của bạn.

Đơn giản chỉ cần tạo lại hệ thống và thực hiện các phép đo cần thiết.

Đừng xây dựng một máy tính thông thường từ các khối xây dựng lượng tử.

Giải quyết các vấn đề khó khăn bằng cách mã hóa chúng thành hiện tượng trong thế giới thực.

Hãy quan sát chúng theo thời gian.

Việc tạo ra các thanh ghi lượng tử, bộ nhớ và mạch sẽ không có ý nghĩa gì nếu chúng ta đã có sẵn các hiện tượng để nghiên cứu bằng các cảm biến chính xác.

Sử dụng máy tính lượng tử cho mô hình lượng tử, máy tính cổ điển cho mô hình tiêu chuẩn.

Tôi tin rằng chúng ta đã tấn công sai cách.

Một nửa thú vị - Ứng dụng!

1. Tối ưu hóa danh mục đầu tư trong tài chính:

   • Quá trình lượng tử: Ủ lượng tử.

   • Mã hóa: Các tài sản tài chính và mối tương quan của chúng được mã hóa thành Hamiltonian lượng tử có trạng thái cơ bản đại diện cho danh mục đầu tư tối ưu.

   • Sự tiến hóa và quan sát: Hệ thống lượng tử phát triển để tìm ra trạng thái năng lượng thấp nhất, tương ứng với danh mục đầu tư có lợi nhuận kỳ vọng tối đa cho một mức rủi ro nhất định.

     
     

2. Cấu hình phân tử thuốc:

   • Quá trình lượng tử: Mô phỏng lượng tử.

   • Mã hóa: Cấu trúc hóa học của các loại thuốc tiềm năng và sự tương tác của chúng với các mục tiêu sinh học được mã hóa vào hệ thống lượng tử.

   • Tiến hóa và quan sát: Hệ thống tiến hóa theo phương trình Schrödinger và cấu hình phân tử thu được với trạng thái năng lượng thấp nhất cho thấy phân tử thuốc ổn định và có khả năng hiệu quả.

     
     

3. Tối ưu hóa luồng giao thông:

   • Quá trình lượng tử: Thuật toán tối ưu hóa lượng tử hoặc dựa trên cổng.

   • Mã hóa: Các điều kiện, tuyến đường và hạn chế giao thông được ánh xạ lên một hệ thống lượng tử trong đó mỗi tuyến đường có thể được biểu thị bằng một trạng thái lượng tử.

   • Sự phát triển và quan sát: Hệ thống phát triển một cách tự nhiên để tìm ra cấu hình tối ưu giúp giảm thiểu tắc nghẽn giao thông, có thể được quan sát và triển khai trong các hệ thống quản lý giao thông.

     
     

4. Quản lý chuỗi cung ứng:

   • Quá trình lượng tử: Ủ lượng tử.

   • Mã hóa: Các biến số cung và cầu, các hạn chế về hậu cần và chi phí vận chuyển được mã hóa thành một hệ thống lượng tử.

   • Tiến hóa và Quan sát: Hệ thống lượng tử xác định cách phân bổ tài nguyên hiệu quả nhất trong chuỗi cung ứng, giảm chi phí và cải thiện thời gian giao hàng.

     
     

5. Gấp protein:

   • Quá trình lượng tử: Mô phỏng lượng tử.

   • Mã hóa: Trình tự axit amin của protein và các lực vật lý giữa chúng được mã hóa thành một hệ lượng tử.

   • Tiến hóa và quan sát: Hệ thống tiến hóa để tìm ra cấu trúc năng lượng thấp nhất của protein, tương ứng với trạng thái gấp nếp chức năng của nó, hỗ trợ tìm hiểu bệnh tật và phát triển các phương pháp điều trị.

     
     

6. Khám phá khoa học vật liệu:

   • Quá trình lượng tử: Mô phỏng lượng tử.

   • Mã hóa: Cấu trúc nguyên tử và đặc điểm liên kết được mã hóa thành hệ lượng tử.

   • Tiến hóa và Quan sát: Hệ thống tiến hóa để tiết lộ các đặc tính vật liệu như độ bền, độ dẫn điện hoặc tính siêu dẫn, có thể dẫn đến việc phát hiện ra các vật liệu mới.

     
     

7. Mô hình hóa khí hậu:

   • Quá trình lượng tử: Mô phỏng lượng tử.

   • Mã hóa: Các biến và phương trình khí hậu phức tạp được mã hóa thành một hệ lượng tử.

   • Tiến hóa và quan sát: Hệ thống phát triển để mô phỏng các mô hình và thay đổi khí hậu, đưa ra dự đoán chính xác hơn về thời tiết và biến đổi khí hậu.

     
     

8. Học máy được hỗ trợ lượng tử:

   • Quá trình lượng tử: Thuật toán học máy lượng tử.

   • Mã hóa: Các bộ dữ liệu lớn và mô hình học tập được mã hóa thành một hệ thống lượng tử.

   • Tiến hóa và quan sát: Hệ thống lượng tử xử lý dữ liệu để xác định các mẫu hoặc tối ưu hóa các mô hình học máy nhanh hơn nhiều so với máy tính cổ điển.

     
     

9. Lập kế hoạch và thời gian biểu:

   • Quá trình lượng tử: Thuật toán tối ưu hóa lượng tử hoặc dựa trên cổng.

   • Mã hóa: Các ràng buộc và tùy chọn lập lịch trình được mã hóa thành một hệ thống lượng tử.

   • Tiến hóa và Quan sát: Hệ thống phát triển để tìm ra lịch trình tối ưu tránh xung đột và đáp ứng mọi ràng buộc, hữu ích trong trường học, sản xuất và lập kế hoạch sự kiện.

     

     
     

     
     

   
   

10. Giải thích khảo cổ học lượng tử:

    • Quá trình lượng tử: Nhận dạng mẫu lượng tử.

    • Suy đoán: Mã hóa các tàn tích cực nhỏ được tìm thấy trên các hiện vật cổ vào một hệ thống lượng tử để tái tạo lại các sự kiện lịch sử hoặc mô hình sử dụng, có khả năng tiết lộ những hiểu biết mới về các nền văn minh cổ đại.

      
      

11. Sinh học tiến hóa tăng cường lượng tử:

    • Quá trình lượng tử: Thuật toán di truyền lượng tử.

    • Suy đoán: Mô phỏng các hiệu ứng lượng tử trong tiến hóa sinh học để hiểu rõ vai trò của hiện tượng lượng tử đối với sự phát triển của sự sống trên Trái đất, từ đó hiểu sâu hơn về tiến hóa và các kịch bản về nguồn gốc sự sống.

      
      

12. Địa chấn lượng tử:

    • Quá trình lượng tử: Mạng cảm biến lượng tử.

    • Suy đoán: Triển khai mạng lưới cảm biến lượng tử có khả năng phát hiện những dịch chuyển nhỏ nhất trong lớp vỏ Trái đất, có khả năng dự đoán động đất với độ chính xác cao hơn bằng cách đo phản ứng của các hạt vướng víu trước áp lực địa chất.

      
      

13. Khoa học nhận thức tăng cường lượng tử:

    • Quá trình lượng tử: Mạng lưới thần kinh lượng tử.

    • Suy đoán: Mô hình hóa mạng lưới thần kinh của não người ở cấp độ lượng tử để khám phá ý thức và quá trình nhận thức, có thể dẫn đến những đột phá trong việc tìm hiểu các rối loạn sức khỏe tâm thần.

      
      

14. Cải tạo khí quyển lượng tử:

    • Quá trình lượng tử: Xúc tác lượng tử.

    • Suy đoán: Sử dụng mô phỏng lượng tử để thiết kế các chất xúc tác có thể chuyển đổi hiệu quả khí nhà kính thành các hợp chất vô hại hoặc thậm chí hữu ích, trực tiếp chống lại biến đổi khí hậu.

      
      

15. Tái thiết ngôn ngữ lượng tử:

    • Quá trình lượng tử: Xử lý ngôn ngữ tự nhiên lượng tử.

    • Suy đoán: Mã hóa các mẫu ngôn ngữ và chữ viết cổ thành một hệ thống lượng tử để tái tạo lại các ngôn ngữ đã mất hoặc giải mã các văn bản chưa được giải mã, mở ra những cánh cửa mới vào lịch sử loài người.

      
      

16. Mô hình vũ trụ lượng tử:

    • Quá trình lượng tử: Mô phỏng lượng tử của trường hấp dẫn.

    • Suy đoán: Mô phỏng các khía cạnh lượng tử của lực hấp dẫn để kiểm tra các lý thuyết về vũ trụ học, chẳng hạn như hành vi của không thời gian gần các điểm kỳ dị hoặc các điều kiện của vũ trụ sơ khai, có khả năng dẫn đến vật lý mới ngoài mô hình chuẩn.

      
      

17. Đồng sáng tạo nghệ thuật lượng tử:

    • Quá trình lượng tử: Các thuật toán tạo ra được hỗ trợ bằng lượng tử.

    • Suy đoán: Các nghệ sĩ có thể sử dụng thuật toán lượng tử để tạo ra các hình thức nghệ thuật mới bằng cách mã hóa các nguyên tắc thẩm mỹ vào hệ thống lượng tử, dẫn đến những sáng tạo phản ánh sự kết hợp giữa khả năng sáng tạo của con người và tính ngẫu nhiên lượng tử.

      
      

18. Siêu hình học truyền tải lượng tử:

    • Quá trình lượng tử: Các thuật toán triết học lượng tử.

    • Suy đoán: Mã hóa các khái niệm siêu hình và triết học vào các hệ thống lượng tử để khám phá bản chất của thực tế, sự tồn tại và ý thức từ một góc nhìn mới, được tăng cường tính toán.

      
      

19. Phân tích và tổng hợp giấc mơ lượng tử:

    • Quá trình lượng tử: Giải thích sóng não lượng tử.

    • Suy đoán: Lập bản đồ và giải thích các trạng thái lượng tử liên quan đến hoạt động của não trong khi ngủ để phân tích giấc mơ. Đi xa hơn, nó có khả năng ảnh hưởng hoặc hướng dẫn những giấc mơ, dẫn đến những phương pháp trị liệu mới cho sức khỏe tâm thần.

      
      

      

      
      

      
      

Những ứng dụng suy đoán này mở ra giới hạn của những gì có thể thực hiện được với điện toán lượng tử, kết hợp khoa học với trí tưởng tượng. Mặc dù nghe có vẻ giống khoa học viễn tưởng nhưng chúng bắt nguồn từ việc mở rộng các nguyên lý lượng tử sang các lĩnh vực mới và một ngày nào đó có thể nằm trong tầm tay khi sự hiểu biết và khả năng kiểm soát các hệ lượng tử của chúng ta ngày càng tiến bộ.

Phần kết luận

Tôi hy vọng cuộc thảo luận ít nhất đã gây tò mò cho bạn và khiến bạn phải suy nghĩ sâu sắc ở nhiều cấp độ. Đặc biệt nếu bạn đã tham gia vào lĩnh vực điện toán lượng tử. Theo định nghĩa, tôi thực sự tin rằng tính toán lượng tử không thể thành công - trong khi xử lý lượng tử là đôi bên cùng có lợi cho thiết kế và ứng dụng, vì nó chỉ đơn giản là đi đến định nghĩa vấn đề và câu trả lời theo thiết kế!

Tất nhiên, cuộc thảo luận này đã đơn giản hóa rất nhiều yếu tố liên quan. Tôi tin rằng máy tính không phải là lượng tử theo thiết kế. Tuy nhiên, các quá trình vật lý lượng tử là. Nếu có thể vạch ra vấn đề một cách chính xác, chúng ta có thể tìm thấy câu trả lời đang chờ đợi mình ở khúc quanh đầu tiên của cuộc hành trình.

Ngoài ra, có rất nhiều công việc đã được thực hiện bằng cách sử dụng điện toán lượng tử dựa trên mạch.

Làm sao tôi có thể bỏ qua tất cả những điều đó?

Đơn giản.

Hãy chỉ cho tôi một ứng dụng duy nhất hiện có trong thế giới thực của cơ học lượng tử đủ mạnh để đưa vào ngành.

Gần như tất cả điện toán lượng tử dựa trên mạch đều “phụ thuộc vào việc nghiên cứu và khám phá thêm vật liệu”.

Sự lạc quan thật tuyệt vời.

Nhưng những giấc mơ không bao giờ trở thành hiện thực vẫn là những giấc mơ.

Tuy nhiên, rất có thể tôi đã sai hoàn toàn.

Có Chúa mới biết tôi không có bằng cấp học thuật để chứng minh tất cả những điều này -

Nhưng tôi tin vào logic, tư duy và sự trừu tượng.

Và nó dẫn tôi đến kết luận này một cách không thể tránh khỏi.

Nếu bạn không đồng ý hoặc có thắc mắc, vui lòng bình luận bên dưới.

Bằng mọi cách.

Về bất cứ thứ gì.

Chúc mừng!