Score:5

แยกตัวประกอบจำนวนเต็ม 2048 บิตด้วยคอมพิวเตอร์ควอนตัม?

ธง us

ใน นี้ กระดาษมีข้อความในบทคัดย่อ:

การก่อสร้างของเราใช้ $3n + 0.002n \log(n)$ qubits เชิงตรรกะ, $0.3n^3 + 0.0005n ^3\log(n)$ ทอฟโฟลิสและ $500n^2 +n^2 \log(n)$ ความลึกของการวัดเพื่อแยกส่วนจำนวนเต็ม RSA แบบ n-bit

ชื่อบทความระบุว่า 20.000.000 qubits ใช้ในการถอดรหัส RSA-2048 ซึ่งสิ่งนี้ การนำเสนอ -ยังหมายถึงกระดาษ- รวมถึงตารางในหน้า 22 ที่แมป RSA-2048 กับ 6189 qubits

คำถามของฉันคือ ข้อใดคือปริมาณที่ควรพิจารณาสำหรับการพัฒนาควอนตัมคอมพิวเตอร์ต่อไป กล่าวอีกนัยหนึ่งคือจำนวน qubits ที่จำเป็นสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัมในการถอดรหัส RSA-2048 ตามบทความนี้ 6189 หรือ 20.000.000?

นอกจากนี้ คำจำกัดความของ qubit แบบลอจิคัล, qubit ที่มีเสียงดัง, ความลึกในการวัด และ Toffoli จะมีประโยชน์มากสำหรับการทำความเข้าใจแนวคิดนี้

NB_1907 avatar
us flag
คำถามหลักคือ: อันไหนที่จะแยกตัวประกอบจำนวนเต็ม 2048 บิตตามงานนี้ คอมพิวเตอร์ควอนตัม 6189 คิวบิตหรือ 20.000.000 คิวบิต
kelalaka avatar
in flag
ส่วนที่ 2.4 ของบทความพูดถึง `switch จากการแสดงจำนวนเต็มตามปกติไปจนถึงการแสดงโคเซตของจำนวนเต็มแบบโมดูลาร์ และดู https://en.wikipedia.org/wiki/Toffoli_gate#Relation_to_quantum_computing
NB_1907 avatar
us flag
ฉันพยายามที่จะเข้าใจแนวคิดทั่วไปโดยเน้นที่จำนวนของ qubits อะไรแทน 6189 และ 20.000.000? เราสามารถพูดได้ว่า 20.000.000 qubit ที่มีเสียงดังสอดคล้องกับ 6189 qubits ที่เป็นนามธรรมหรือไม่? และตรงกับเลขที่ประกาศไว้เช่นใด IBM เป็นจำนวน qubits ของคอมพิวเตอร์ควอนตัม
kelalaka avatar
in flag
[อะไรคือความแตกต่างระหว่างฟิสิคัลและคิวบิตเชิงลอจิคัล](https://stackoverflow.com/q/46664653/1820553)
kelalaka avatar
in flag
[การทำความเข้าใจพลังการประมวลผล (เชิงทฤษฎี) ของคอมพิวเตอร์ควอนตัม](https://quantumcomputing.stackexchange.com/q/4652/4866)
Score:15
ธง ru

20,000,000 คือจำนวนของ qubits ทางกายภาพที่มีคุณภาพตามที่กำหนดและใกล้เคียงที่สุดกับจำนวนของ qubits ที่เสนอโดยทีมวิศวกรที่กำลังพัฒนาอุปกรณ์ควอนตัมในปัจจุบัน อย่างไรก็ตาม ความสามารถในการคำนวณควอนตัมไม่ได้ขึ้นอยู่กับจำนวนคิวบิตที่มีอยู่เท่านั้น20,000,000 qubits ที่อ้างถึงจะต้องสามารถดำเนินการประตูการคำนวณควอนตัมใน 1 ไมโครวินาทีด้วยความแม่นยำ 99.9% โต้ตอบกับ qubits ที่อยู่ใกล้เคียงจำนวนมากและรักษาสถานะควอนตัมเป็นเวลาหลายชั่วโมง ความใกล้ชิดของอุปกรณ์ต่างๆ ที่จะบรรลุข้อกำหนดนี้จะแตกต่างกันมากน้อยเพียงใด และต้องเจาะลึกในรายละเอียด เป็นไปได้ว่าวิศวกรจะสามารถผลิต qubits ที่มีประสิทธิภาพดีกว่าข้อกำหนดนี้ ซึ่งในกรณีนี้จำเป็นต้องใช้น้อยกว่า

ควรพิจารณาว่า qubit แบบลอจิคัลเป็นทรัพยากรการคำนวณในอุดมคติที่ดำเนินการเกตด้วยความเที่ยงตรงที่สมบูรณ์แบบ สามารถสื่อสารได้อย่างอิสระกับ qubit แบบลอจิคัลอื่น ๆ และสามารถรักษาสถานะควอนตัมได้อย่างไม่มีกำหนด คิวบิตแบบลอจิคัล 6189 ที่จำเป็นนั้นไม่สามารถลดได้ด้วยวิศวกรรมที่ปรับปรุงแล้ว แต่อาจลดได้ผ่านอัลกอริทึมที่ปรับปรุงแล้ว

ความสามารถบางอย่างของ qubits แบบลอจิคัลสามารถเลียนแบบได้โดยการรวบรวม qubits จริงโดยใช้รหัสแก้ไขข้อผิดพลาดควอนตัมเพื่อแก้ไขข้อผิดพลาดในการดำเนินการเกตและการสูญเสียข้อมูลเมื่อเวลาผ่านไป qubits ที่มีเสียงดัง/ทางกายภาพเหล่านี้สามารถรับรู้ได้หลายวิธี (โครงการวิศวกรรมหลักส่วนใหญ่ใช้ qubits ตัวนำยิ่งยวด) ซึ่งทั้งหมดนี้มีข้อจำกัดที่อาจได้รับการปรับปรุงโดยวิศวกรรม จำนวนของคิวบิตจริงที่จำเป็นในการจำลองคิวบิตแบบลอจิคัลในช่วงระยะเวลาของอัลกอริทึมขึ้นอยู่กับคุณภาพของคิวบิตจริง การจำลองตัวเองก่อให้เกิดภาระในการคำนวณ

ความลึกของการวัดเป็นเส้นทางที่ยาวที่สุดของเกตที่ข้อมูลควอนตัมต้องไหลผ่านเพื่อดำเนินการตามอัลกอริทึม ความซับซ้อนของอัลกอริทึมจะขึ้นอยู่กับทั้งจำนวนของ qubits และความลึกของการวัด ผลคูณของทั้งสองเป็นตัวชี้วัดโดยรวมคร่าวๆ ของความซับซ้อนนี้

ประตู Toffoli เป็นประตูประเภทพื้นฐานที่ช่วยให้สามารถสร้างวงจรควอนตัมทั่วไปได้ (คล้ายกับทฤษฎีบทของแชนนอนที่ช่วยให้เราสร้างวงจรคำนวณทั่วไปจากเกต NAND)จากมุมมองทางวิศวกรรม โดยปกติจะเป็นประตูพื้นฐานที่ยากที่สุดในการติดตั้ง ดังนั้นจำนวนประตูของ Toffoli จึงเป็นตัวชี้วัดความท้าทายทางวิศวกรรมอีกอย่างหนึ่ง ในข้อมูลคลาสสิก ประตู Toffoli จะส่งบิตอินพุตสามบิต $(ก,ข,ค)$ ถึงสามบิตเอาต์พุต $(a,b,c\oplus a\cdot b)$.

โพสต์คำตอบ

คนส่วนใหญ่ไม่เข้าใจว่าการถามคำถามมากมายจะปลดล็อกการเรียนรู้และปรับปรุงความสัมพันธ์ระหว่างบุคคล ตัวอย่างเช่น ในการศึกษาของ Alison แม้ว่าผู้คนจะจำได้อย่างแม่นยำว่ามีคำถามกี่ข้อที่ถูกถามในการสนทนา แต่พวกเขาไม่เข้าใจความเชื่อมโยงระหว่างคำถามและความชอบ จากการศึกษาทั้ง 4 เรื่องที่ผู้เข้าร่วมมีส่วนร่วมในการสนทนาด้วยตนเองหรืออ่านบันทึกการสนทนาของผู้อื่น ผู้คนมักไม่ตระหนักว่าการถามคำถามจะมีอิทธิพลหรือมีอิทธิพลต่อระดับมิตรภาพระหว่างผู้สนทนา