Grote vooruitgang in quantum computing

Het wetenschapstijdschrift New Scientist weet te melden dat we weer een belangrijk stapje dichterbij het fenomeen quantum computing gekomen zijn. Australische onderzoekers hebben het namelijk voor elkaar gekregen om een belangrijk deeltje van de quantumcomputer te bouwen. Het is hun gelukt een op silicium gebaseerde qubit te construeren en ook ervoor te zorgen dat deze qubit kan worden uitgelezen. Dit laatste is alleen mogelijk indien de qubit volledig geïsoleerd is, waardoor deze niet beïnvloed wordt door de buitenwereld en de kans op vervuilde gegevens minimaal is. De wetenschappers bouwden hun qubit op basis van een blauwdruk uit 1998, waarvan werd gedacht dat deze pas over enkele decennia of zelfs eeuwen zou kunnen worden voltooid. De verwachting is dat in 2007 quantum computing de eerste uitvoerende taken zal voltooien, zoals Grover's algoritme - een op quantumtechniek gebaseerd zoekalgoritme.

Niet alleen Australiërs hebben een doorbraak bereikt op het gebied van quantum computing, ook in Oostenrijk is een belangrijke stap gezet naar de quantumcomputer. Wetenschappers uit Innsbruck hebben de eerste "niet theoretische" quantumberekening uitgevoerd, gebruik makend van één opgesloten calcium ion. Ook zijn de onderzoekers een stap verder gekomen in het koppelen van individuele qubits door gebruik te maken van fotonen die de informatiestroom tussen de calcium qubits moeten verzorgen. Peter Knight, een quantum informatiewetenschapper van het Imperial College uit Londen had het volgende commentaar op de doorbraken:

The advances made in the field belie the difficulty of manipulating quantum information. But he believes there is now cause for optimism about developing a truly useful quantum processor. "There's been tremendously rapid progress in the last year. I was hugely impressed at how things have developed," he says.

Reacties (70)

[Floor]

Ik ben benieuwd of we over een aantal jaar onze fysica mogen gaan bijstellen. Of zoals Einstein zei:" elke natuurkundige wet is beperkt tot de fysieke grenzen in waarin hij is opgesteld"

Wetenschappers zijn er bijv. nog niet uit of iets sneller dan het licht kan. Volgens onze huidige natuurkundige wetten is dit niet mogelijk. Maar hoe vaak heeft de mensheid haar natuurwetten bij moeten stellen? Tot het moment dat elektriciteit bekend werd konden wetenschappers ook de wereld verklaren (op enkele kleine verschijnselen na dat was dus electriciteit)

Dit kan idd een grote doorbraak worden.

[Anoniem: 55563]

Tot het moment dat elektriciteit bekend werd konden wetenschappers ook de wereld verklaren (op enkele kleine verschijnselen na dat was dus electriciteit)

Maar die verklaring van toen was veel minder fundamenteel dan nu. Neem bijv. de quantummechanica. Deze theorie beschrijft voor de zeer kleine deeltjes (bijv. protonen) precies hetzelfde als Newton's theorie voor de grote voorwerpen ("appel valt niet ver van de boom"). Echter, de quantummechanica kan ook toegepast worden op diezelfde grote voorwerpen (hoewel dit omslachtig is, maar toch ). Newton's theorie is puur en alleen gebaseerd op experimenten terwijl de fundamentelere quantummechanica vooral het resultaat is van gedachte-experimenten en flink wiskundig gepuzzel.

[Anoniem: 66857]

...erm...de quantum theorie heeft toch zijn eigen beperkingen als grondslag?
Zie het Heisenberg onzekerheidsprincipe.

Het fundamenteel zijn staat los van de onfeilbaarheid ervan. Sterker, Gödel bewees al dat 'als de rekenkunde consistent is, is deze onvolledig'. En juist het werk van Gödel lag ten grondslag aan de quantum theorie. Dus eigenlijk is de feilbaarheid van de theorie het motief voor zijn eigen waarheid.

AAarrgh, wat ingewikkeld!

Goed, in ieder geval zijn er quasi-quantum-fysisch-afgeleide termen als 'misschien wel' en 'misschien niet' nodig om een echt intelligent systeem te maken.

[GREENSKiN]

De kennis over de fysica wordt nogsteeds bijgesteld, want we weten nog niet alles

Wel veel, en de effecten van quantummechanica op microscopische schaal zijn vrij bekend.

[Anoniem: 9329]

http://www.newscientist.com/news/news.jsp?id=ns99992796

[HunterPro]

woei, dat betekent binnenkort dus supercomputers met optimale veiligheid? Of draaf ik dan alweer door?

oftewel: wat is het voordeel voor de eindgebruiker? Is ie sneller? Of veiliger? En hoe lang duurt het tot wij (de consument) er eentje op de keukentafel hebben liggen?

[Makkelijk]

Tegen die tijd ben jij oud. Dat duurt lang. En de voordelen voor de eindgebruiker zijn eigenlijk vrij simpel dat er een flinke sprong voorwaarts in wiskundige snelheid zal worden geboekt op het moment dat computers niet meer gelimiteerd zijn tot ja/nee berekeningn.

[Dj Neo Ziggy]

Dus, geen ja en nee meer, maar Ja, nee en misschien

[Anoniem: 20027]

Niet helemaal, qubit is gewoon een quantum bit, niets te maken met quad voor 4. Een qubit bevat op ieder moment zowel 1 als 0. Waar je bij een gewone pc in 3 bits 1 getal kwijt kunt, kan een quantum pc er 8 in kwijt (2^3). Anders gezegd: met L bits kun je in een quantum pc 2^L getallen opslaan. Rekent wat makkelijker, want een berekening op die 3 bits is dus een berekening op alle getallen in die bits. Veel sneller dus dan met een traditionele, huidige pc. Exponentieel sneller zelfs (minder geheugen en rekenkracht nodig) want bij X bits meer is een quantum pc 2^X sneller

[Atmosphere]

3 bits is dus een berekening op alle getallen in die bits

Zou je dat iets verder kunnen verduidelijken .. want zoals je het nu stelt is er dus niet snellers aan .

Quantum techniek stelt de 'computer' in staat inderdaad in staat om sommige zaken sneller te doen, maar dit heeft voornamelijk betrekking op het vergelijken van data (en het mogenlijk correleren daarvan).
Misschien is het zelfs gerechtigd om te zeggen dat we met behulp van quantum technieken de computer van 'voorspellende gave'/'inzicht' voorzien

[Anoniem: 20027]

Lees ervoor: 3 bits bevatten bij een qpc 2^3 getallen, bij een traditionele pc maar 1 getal (bv 110 (=6)). Een bewerking op 3 bits bij een traditionele pc levert dus een bewerking op 1 getal op, bij een qpc een bewerking op alle 8 mogelijkheden (000, 001, etc.). Er kan dus geen groter getal in, maar meerdere. De term voor zowel 1 als 0 is overigens superpositie

In mooie termen:

Taken together, quantum superposition and entanglement create an enormously enhanced computing power. Where a 2-bit register in an ordinary computer can store only one of four binary configurations (00, 01, 10, or 11) at any given time, a 2-qubit register in a quantum computer can store all four numbers simultaneously, because each qubit represents two values. If more qubits are added, the increased capacity is expanded exponentially.

[RetepV]

Nee, 4 states (qubit = quad bit):

Ja
Nee
Misschien wel
Misschien niet

[Tukk]

Dim lbBool as boolean

If lbBool = MischienWel then
msgbox "Het zou kunnen dat goed zal gaan."
end if

edit:

was reactie op RetepV

[akoster]

Waar je bij een gewone pc in 3 bits 1 getal kwijt kunt, kan een quantum pc er 8 in kwijt (2^3).

het gebruik van 3 bits (op een gewone PC) geeft je 2^3 = 8 mogelijkheden voor je getal...

als het gebruik van qubits inhoudt dat meerdere staten (0 en 1) tegelijkertijd kunnen bestaan kan je met 3 qubits dus ook een groter getal opslaan. Hoe is mij een raadsel maar daar heb je dan ook andere wetenschappers voor moet je maar denken

[Ruuddie]

Voor zover ik weet, kan een qubit gewoon alle waarden tussen 1 en 0 en het dubbele daarvan bevatten. Dus niet meer 0 of 1 zoals nu.

[Munters]

Welnee joh, een qubit is een QUantum BIT.
Een qubit slaat maar 1 bit op, hetzij een 0, hetzij een 1.
Het aardige ervan is alleen dat het pas op het moment van uitlezen een 0 of een 1 zal zijn. Tot die tijd is het zowel een 0 als een 1.
Dus tijdens berekeningen doe je berekeningen met een 0 en een 1 tegelijk. En bij 32 qubits op een rij met 2^32 getallen tegelijk.

[Anoniem: 47180]

qubit = quantum bit.
Het aantal mogelijke geïsoleerde toestanden hangt af van het gekozen atoom/ion/molecuul. Wat een quantum bit interessant maakt is dat het een superppositie van alle mogelijke toestanden kan aannemen, totdat je het uitleest.
Zou je een qubit met twee toestanden bouwen dan kan het True, False en een superpositie van die twee waarden aannemen.

[Ruudjah]

Tegen die tijd ben jij oud.

Dat denken we nu, jah .

De wetenschappers bouwden hun qubit op basis van een blauwdruk uit 1998, waarvan werd gedacht dat deze pas over enkele decennia of zelfs eeuwen zou kunnen worden voltooid.

[RetepV]

Ik vraag me nou eigenlijk af of zo'n quantum computer ooit mainstream gaat worden. Het lijkt me ongeloofelijk moeilijk om een applicatie te maken voor zo'n ding. Dus ik denk niet dat het ooit op de desktop terecht gaat komen.

Veeleer denk ik dat quantum computers zullen worden gebruikt voor specifieke taken. De quantum computer wordt dan gebruikt om één soort berekening te maken die voor een gewone computer onmogelijk te doen zijn. Vervolgens zal een gewone computer de uitkomst pakken en dat integreren met iets anders.

Dus een soort quantum coprocessor, specifiek voor 1 taak. Bijvoorbeeld zoals er nu bijvoorbeeld een coprocessor in je videokaart zit die helpt met het decoderen van DVD. De motion-compensation berekening is een specifieke taak van de videokaart, terwijl de hoofdprocessor de rest doet.

Maar goed, waarschijnlijk is mijn creativiteit hier de beperkende factor . Zeg nooit 'nooit' .

[Wouter Tinus]

Natuurlijk wordt het ooit mainstream. De huidige technologie heeft nog maar een jaar of 10 a 15 te gaan . Stel dat we daarna nog 5 jaar vooruit kunnen met multiprocessor systemen en clusters, maar daarna is er echt geen andere optie meer. Natuurlijk is het moeilijk om een quantumcomputer te programmeren, maar het was vroeger ook moeilijk om een normale processor te programmeren. Eerst moest alles in rauw binair worden gedaan, daarna kwam assembler, toen de eerste programmeertalen / compilers, daarna een tweede generatie, derde, vierde. Ondertussen kwamen er standaard libraries, API's en (RAD) IDE's. Hetzelfde zal uiteindelijk voor quantumcomputers gebeuren, en daarbij zal het nog sneller gaan ook, omdat er dit keer uit ervaring geput kan worden .

[Anoniem: 14038]

Is ook mooi. Kun je een fantastische snelle computer bouwen maar weet je absoluut niet hoe je hem moet gebruiken. Of programmeren kost al zoveel tijd of het nog wel zinnig is om zo'n ding te programmeren.

Lijkt me dan wel interessant om ervoor te zorgen dat hij zichzelf kan programmeren. Maak je een beginnetje en die computer komt er verder zelf wel uit.
Is dan op een gegeven moment zo intelligent dat het zichzelf maar weer uitzet omdat het toch geen zin heeft om aan te staan.

[dr.lowtune]

In mijn ogen is dit alweer het zoveelste bewijs dat de technologie deze dagen echt met enorme sprongen vooruitgaat, vooruitgang gaat veel sneller dan in de vorige eeuw.

Deze laatste ontwikkeling(en) op het gebied van quantum-computing halen de haalbaarheid van een grote quantumcomputer decennia dichterbij en dat was absoluut niet verwacht.

Dit roept bij mij ook een vraag op.bthy legde in zijn post uit dat quantum-computing gegevens ongeveer benaderd zoals wij mensen dat doen. Het brein is enorm krachtig maar loopt op een relatief lage klokfrequentie (laten we het zo maar even noemen), toch heeft het een enorme IPC. Quantumcomputers zullen waarschijnlijk ook een enorme IPC krijgen, alleen daarvan zal de "kloksnelheid"telkens opgeschroefd kunnen worden....zou dit dan de ideale kunstmatige intelligentie in stand kunnen houden? (of zo'n resident-evil computertje)

[Anoniem: 57774]

Mensen, een quantumcomputer is net een gewone computer (qubit betekent niet quad-bit maar quantum-bit) en is nog steeds gewoon 1 of 0. Uiteindelijk althans. Sommige algorithmen kunnen we efficienter worden geimplementeerd, en er gaan zeker dingen veranderen, maar om een quantum computer opeens 'menselijk' te gaan noemen is onzin. Echt waar.

[Anoniem: 60374]

Als reactie op lhynkesd & G3kkie

Quantum computing is niet echt bedoeld voor de consument.

Het is een computer in staat gegevens te verwerken zoals wij mensen dat min of meer doen.

Gegevens kunnen op een totaal nieuwe manier benaderd worden.

[Makkelijk]

Simpel gezegt kan een quantum computer rekenen en daarmee schatten en logisch redeneren.
Terwijl een gewone computer alleen maar ja/nee (I/O)berekeningen kan maken en op die manier uit kleine I/O berekeningen iets moet maken.

Natuurlijk is er toekomst voor de comsument, maar dat is wel een verre toekomst. Besef je dat de huidige soort computers er 60 jaar over gedaan hebben in de personal markt te komen!

[akoster]

Simpel gezegt kan een quantum computer rekenen en daarmee schatten en logisch redeneren.

logisch redeneren wil zeggen dat de uitkomst 'logisch' afhangt van de ingangswaarde(n), bijvoorbeeld : als ingang=0 dan uitgang=1, anders uitgang=0.

hier heb je dus geen quantum computer voor nodig...

Trouwens is het niet helemaal waar dat een gewone computer alleen maar ja/nee berekeningen kan maken, op hardwarematig transistor niveau is dit wel zo maar softwarematige technieken als fuzzy logic zijn allang succesvol geimplementeerd op computers.

[erikdeperik]

gebruiker:wilt u deze berekening maken?
quantumcomputer:mischien!

[Makkelijk]

Natuurlijk wel, maar omdat een quantum computer de bits meerdere waarden tegelijkertijd hebben heeft hij met name met het werk wat niet recht toe recht aan optellen en aftrekken is een groot voordeel. AI is dan natuurlijk een belangrijke toepassing. Of toekomstvoorspellingen zoals al worden genoemd.

[zion]

besef jij je dan ook dat we binnen 20 jaar van 8 mhz naar 3000mhz, zijn gegaan, waarvan de laatste 1000 binnen 1,5 jaar.

En gaat er hoogstwaarschijnlijk binnen de komende 1,5 jaar er nog 2000 bijkomen. (5ghz Q2 2004 Moet lukken)

Dan denk ik dat we niet eens al te lang zonder quantum computing kunnen.

Tevens zie je ook in andere delen van de markt een verschuiving plaatsvinden van opslagmedia, (men neme als voorbeeld een CD die de LP heeft verstoten) en dan zie je dat het eigenlijk hard tijd is dat de computer (die sinds zijn introductie nog op hetzelfde basisprincipe werkt) eens een nieuwe weg inslaat. Platen zijn leuk, CD's zijn beter, een computer is leuk, een quantum computer is beter.

* 786562 zion

[Anoniem: 53853]

ik denk dat het nog wel een jaar of 25 duurt voordat er betaalbare uitvoeringen zijn die ook nog eens een desktop formaat hebben.

[Anoniem: 21110]

Het is niet zo zeer m veiligheid, maar meer om snelheid. In theorie zou je met een quantum computer elke denkbare berekening kunnen uitvoeren. Dat houdt in dat volgens sommige je de toekomst kan uitrekeken. Sommige denken dat de toekomst bepaald kan worden door een zeer ingewikkelde kansberekening, elke keus die op de hele wereld dor elk individu gemaakt wordt zorgt voor onze toekomst.

Maar ja hij is ook heel veilig, althans als je dat in de software mee neemt. Er is ook is een film geweest waarin ze een quantum computer wilde gebruiken voor het kraken van codes, daar is hij ook zeer geschikt voor.

[Relix]

ik ben een van die mensen dat daar in geloven . Het is jammer genoeg virtueel onmogelijk om alles "in account" te nemen om zulke beslissingen te voorzien...

en met dat veiligheid: de enige reden waarom een quantumcomputer "veiliger" zou zijn die ik kan vinden, is omdat de snelheid enorm zal vermeerderen, en daardoor ingewikkeldere programmas zal kunnen uitvoeren om bv berichten te coderen en decoderen met een enorm veel ingewikkelder algoritme ofzo; of was dat nou net wat jij bedoelde?

[0rbit]

ik ben een van die mensen dat daar in geloven . Het is jammer genoeg virtueel onmogelijk om alles "in account" te nemen om zulke beslissingen te voorzien...

Dan is het toch gewoon onmogelijk of ben ik nou gek? Of dacht je nou echt dat je voor quantummechanica kan 'compenseren'?

[Wouter Tinus]

Het is niet virtueel onmogelijk, het is onmogelijk. Zo'n "universum-simulator" zou namelijk ook zichzelf moeten simuleren, en daar gaat al z'n rekenkracht al aan verloren.

[Carnifex]

de enige reden waarom een quantumcomputer "veiliger" zou zijn die ik kan vinden, is omdat de snelheid enorm zal vermeerderen, en daardoor ingewikkeldere programmas zal kunnen uitvoeren om bv berichten te coderen en decoderen met een enorm veel ingewikkelder algoritme ofzo

Maar je hebt ook veel snellere PC's om die code te kraken. Heft dat niet het verschil op?

[typhon]

wat wouter tinus zegt/bedoeld:

Dan krijg je een televisie-camera effect. Als je een camera voor een tv zet filmt de camera de tv, de televisie wordt weer afgebeeld op de tv, op die tv zie je weer een tv enz.enz.enz.

Dat is het princiepe erachter, de computer moet zichzelf simuleren, die computer die hij simuleert die moet ook een computer simuleren. Dat is iets oneindigs.

on-topic:

Als ik alles goed begrijp zou een quantum-computer dus ook 2 of 3 maal het aantal tera/gigaflops sneller. Dat is niet zo'n geweldige vooruitgang, Intel houd die vooruitgang al 8 jaar achtereenvolgens vast.
Of mis ik iets

[raptorix]

de lotto

[sweetdude]

Maar ja hij is ook heel veilig, althans als je dat in de software mee neemt. Er is ook is een film geweest waarin ze een quantum computer wilde gebruiken voor het kraken van codes, daar is hij ook zeer geschikt voor.

Oftewel het einde van de

[Anoniem: 69396]

Mischien wel weer een hele domme vraag, maar wat is nou de toegevoegde waarde van quantum computing.. ??
Ik had al ff op http://www.qubit.org gekeken maar daar werd ik ook niet veel wijzer van

[Anoniem: 50043]

Het is eigenlijk vrij simpel,
Je hebt nu 32 bits pc's in kloktik kun je dus 32^2 = 1024 mogelijk antwoorden generen.
Met een 32 qubits pc kun je 32^4 = 1048576 mogelijke antwoorden generen.
Als de core dus op zelfde frequentie draaid is ie een factor 1024 sneller.

[Anoniem: 36844]

Dit klopt volgens mij niet. 32 qubits, is 2^32.

[Anoniem: 33375]

kijk onder tutorials

[Ronald_stage]

Maar, als er quatum computing is, dan hebben alle banken ed. een probleem, want met quatum computing heb je binnen no-time de encryptie gekraakt.. (toch??)

[tweakerbee]

En weer nieuwe encryptie gecreeerd. Met behulp van quantum-encryptie kan een (in theorie) onkraakbare code worden gemaakt.

[Makkelijk]

Niets is onkraakbaar, want als je een quantumencriptie maakt van, bijvoorbeeld 128 quantumbits, dan kun je met een quantumcomputer die code net zo hard weer gaan kraken door alle opties te proberen (natuurlijk moet je wel weten hoe lang distributed met die methode over RC5-64 deed ) dat geld ook voor quantum computers.

[Aham brahmasmi]

We hebben allemaal een kwantumcomputer in ons hoofd!! Fundamenteel gezien werken de hersenen op kwantummechanisch niveau. Alle materie heeft natuurlijk een bepaalde activiteit op dit niveau, maar geen enkel voorwerp op orgaan is zo extraordinair als de hersenen, omdat de levendigheid van de natuurwetten er zo groot in is dat ze nergens mee vergelijkbaar zijn. (Veel grotere potentie dan atomair of nucleair niveau.) Niets 'reflecteert' het veld van bewustzijn zo levendig en krachtig als een mensenbrein.

Kwantumcomputers e.d. zijn allemaal leuke en ook nuttige dingen (zolang ze niet voor simulaties van kernwapens gebruikt worden ), maar als je eerst uitzoekt hoe je optimaal en volledig gebruik kunt maken van de hersenen, en dit aan elk mens op aarde kunt leren (met name kinderen en studenten), ben je feitelijk tijd aan het verspillen.

[Makkelijk]

Een mens is geen tegenstander voor zichzelf.

Een mens kan geen kopie maken van iets wat hij of zij heeft gecreerd en dat aan een ander geven zodat die ander iets kan verwerken zonder dat de gene die het gaf er zelf bij is om het uit te leggen.

Een mens heeft geen permanent 1-op-1 geheugen.

Het enige wat je aan een mens zou kunnen alterneren (the terminator) is dat hij of zij 100% rationeel denkt. En dan haal je al het leven uit de mens.
Dus laat dat rationele maar aan de PC over.