หนึ่งในเป้าหมายหลักในการคำนวณควอนตัมคือการสาธิตการทดลองว่าเครื่องควอนตัมสามารถดำเนินการคำนวณบางอย่างได้เร็วกว่าเครื่องแบบดั้งเดิม ทีมนักวิจัยในฝรั่งเศสและสหราชอาณาจักรได้ดำเนินการดังกล่าวโดยใช้การตั้งค่าการทดลองควอนตัมโฟโตนิกส์อย่างง่าย ผลงานของพวกเขาแสดงให้เห็นว่าเป็นไปได้ที่คอมพิวเตอร์ควอนตัมจะตรวจสอบโซลูชันสำหรับปัญหาที่จัดอยู่ในประเภท
โดยใช้สิ่ง
ที่เรียกว่าโปรโตคอลการพิสูจน์เชิงโต้ตอบ และมีเพียงข้อมูลเล็กน้อยที่ยังไม่ได้รับการยืนยันเกี่ยวกับโซลูชันเท่านั้น งานนี้เป็นหนึ่งในเหตุการณ์สำคัญหลายประการในการแสดงให้เห็นถึงความได้เปรียบทางควอนตัม ในปี 2019 Google อ้างว่าเป็นรายแรกที่เข้าเส้นชัยด้วยการตั้งค่า 53 ตัวนำยิ่งยวด
(ควอนตัมบิต) ที่ตั้งโปรแกรมได้ ไม่นานมานี้ทีมงานในประเทศจีนประกาศว่าพวกเขาประสบความสำเร็จในการ “สุ่มตัวอย่างโบซอน” ซึ่งเป็นงานที่ยากสำหรับคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิม อย่างไรก็ตาม งานวิจัยใหม่ซึ่งตีพิมพ์ไม่เหมือนกับผลลัพธ์ก่อนหน้านี้ ซึ่งไม่เพียงแค่แสดงให้เห็นถึงข้อได้เปรียบด้านควอนตัม
เท่านั้น แต่ยังให้คำมั่นสัญญาว่าจะเป็นประโยชน์ในการใช้งานต่างๆ เช่น คลาวด์คอมพิวติ้งควอนตัมที่ปลอดภัย การตรวจสอบ NP แม้ว่าปัญหาที่มีความสมบูรณ์ของ NP นั้นยากต่อการแก้ไขอย่างมีประสิทธิภาพ แต่เมื่อพบวิธีแก้ปัญหาแล้ว ก็จะสามารถตรวจสอบได้เล็กน้อย ความท้าทายที่ทีมงาน
(ศูนย์วิจัยวิทยาศาสตร์แห่งชาติฝรั่งเศส) และมหาวิทยาลัยเอดินเบอระมุ่งเน้นไปที่จุดกึ่งกลางระหว่างทั้งสอง: การตรวจสอบวิธีการแก้ปัญหาที่สมบูรณ์ของ NP เมื่อได้รับเพียงส่วนหนึ่งของโซลูชันนั้นเมื่อขนาดของข้อความที่มีโซลูชันบางส่วนหรือการพิสูจน์ได้รับการแก้ไขแล้ว แสดงว่าโปรโตคอลแบบคลาสสิก
สำหรับการตรวจสอบโซลูชันจะใช้เวลาในการขยายขนาดแบบทวีคูณตามขนาดของข้อความ สำหรับโปรโตคอลควอนตัม ตรงกันข้าม สเกลเป็นพหุนาม ซึ่งหมายความว่าสำหรับข้อความขนาดใหญ่ คอมพิวเตอร์ควอนตัมจะใช้เวลาหลายนาทีในการตรวจสอบโซลูชัน ในขณะที่แบบดั้งเดิมอาจใช้เวลาหลายปี
อัลกอริทึม
ที่นักวิจัยใช้ในการสาธิตสิ่งนี้เรียกว่าโปรโตคอลการพิสูจน์แบบโต้ตอบ ที่นี่ องค์ประกอบหนึ่งของการตั้งค่าการทดลองทำหน้าที่เป็น “ตัวพิสูจน์” โดยใช้พัลส์แสงที่สอดคล้องกันเพื่อส่งวิธีแก้ปัญหาบางส่วนไปยังปัญหาที่สมบูรณ์ของ NP ในรูปแบบของสถานะควอนตัม ส่วนที่สองทำหน้าที่แทน “ผู้ตรวจสอบ”
โดยตัดสินใจด้วยความแม่นยำสูงว่าโซลูชันนั้นถูกต้องตามข้อมูลที่จำกัดหรือไม่ เมื่อขอบเขตบางอย่างถูกวางไว้บนความถูกต้องที่คาดไว้ของเครื่องตรวจสอบ รวมทั้งความเร็วและประสิทธิภาพของโปรโตคอลในแง่ของจำนวนข้อมูลที่สามารถสื่อสารได้ตลอดการโต้ตอบ มันเป็นไปได้ที่จะแสดงให้เห็นว่าอัลกอริทึม
ควอนตัมมีประสิทธิภาพเหนือกว่าความพยายามแบบดั้งเดิมใดๆ ในการทำเช่นเดียวกัน ควอนตัมคลาวด์คอมพิวติ้งด้วยการแสดงให้เห็นว่าอัลกอริทึมควอนตัมสามารถตรวจสอบวิธีแก้ปัญหา ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ผลลัพธ์ที่ได้อาจทำให้มีแอปพลิเคชันใหม่ในคอมพิวเตอร์ควอนตัมระยะไกลที่ปลอดภัย
ตัวอย่างเช่น ลูกค้าที่มีเครื่องควอนตัมพื้นฐานสามารถตรวจสอบข้อมูลที่ได้รับจากเซิร์ฟเวอร์ควอนตัมที่มีประสิทธิภาพโดยไม่ต้องเข้าถึงโซลูชันทั้งหมด ระบบพิสูจน์ดังกล่าวสามารถนำไปสู่โปรโตคอล เช่น การระบุตัวตนที่ปลอดภัย การพิสูจน์ตัวตน หรือแม้แต่บล็อกเชนในอินเทอร์เน็ตควอนตัมในอนาคต
“ในยุคปัจจุบันที่การให้ความสำคัญกับความเป็นส่วนตัวของข้อมูลและการประมวลผลที่ปลอดภัยเพิ่มมากขึ้น การสาธิตของเรายังแสดงหลักฐานที่น่าสนใจอีกชิ้นหนึ่งที่แสดงว่าควอนตัมคอมพิวเตอร์สามารถดำเนินการได้ดีกว่าเครื่องเดิมในการบรรลุโซลูชั่นที่ปลอดภัย” นักวิจัยจากเอดินเบอระและผู้เขียนร่วม
กล่าวเสริม
บนกระดาษเมื่อแสงจากโมดูเลเตอร์แสงเชิงพื้นที่ได้รับการบันทึกด้วยลำแสงอ้างอิงแล้ว สามารถสร้างโฮโลแกรมที่เป็นผลลัพธ์ขึ้นใหม่ได้โดยใช้เฟสคอนจูเกตหรือสำเนา “ย้อนเวลา” ของลำแสงอ้างอิงดั้งเดิม หน้าคลื่นที่เลี้ยวเบนโดยลำแสงอ่านค่าเฟสคอนจูเกต จากนั้นจะย้อนเส้นทางของลำแสงของวัตถุ
ที่เข้ามาในลักษณะย้อนกลับ ขจัดข้อผิดพลาดของเฟสที่สะสมจากความคลาดเคลื่อนของเลนส์หรือความไม่สมบูรณ์ของวัสดุ ซึ่งช่วยให้ดึงหน้าข้อมูลได้ด้วยความเที่ยงตรงสูงโดยใช้เลนส์ราคาไม่แพง หรือแม้กระทั่งไม่มีเลนส์ถ่ายภาพสำหรับระบบที่มีขนาดกะทัดรัดมาก
อย่างไรก็ตาม ความไม่แน่นอนสองประการทำให้งานก่อนหน้านี้ไม่สามารถดำเนินการต่อได้ ประการแรก นักวิจัยกังวลว่าความไม่สมบูรณ์ในการสร้างลำแสงอ้างอิงแบบผันเฟสจะทำให้เกิดข้อผิดพลาดในแต่ละหน้าข้อมูลที่ดึงมา ในกรณีที่ง่ายที่สุด ลำแสงคอนจูเกตเฟสนี้เป็นลำแสงที่แยกจากกันซึ่งจัดตำแหน่ง
อย่างระมัดระวังเพื่อกระจายในทิศทางตรงกันข้ามกับลำแสงอ้างอิงเดิม อย่างไรก็ตาม แม้ความแตกต่างเล็กน้อยระหว่างคานทั้งสองจะทำให้หน้าข้อมูลที่สร้างขึ้นใหม่บิดเบี้ยวได้ อีกทางเลือกหนึ่งคือสามารถผลิตลำแสงคอนจูเกตเฟสที่มีความแม่นยำสูงได้โดยเรียกว่ากระจกคอนจูเกตเฟส ในอุปกรณ์นี้
ลำแสงที่เข้ามาจะเข้าสู่ผลึกแบเรียม-ไททาเนตและรบกวนการสะท้อนกลับของมันเอง โฮโลแกรมที่ได้จะเบี่ยงเบนเฟส-คอนจูเกตของลำแสงอินพุตในที่สุด ดังนั้นจึงมีโฮโลแกรมสองแบบที่เกี่ยวข้อง: อันแรกสำหรับบันทึกลำแสงของวัตถุที่มีข้อมูล และอีกอันสำหรับสร้างลำแสงอ้างอิงแบบผันเฟส
ข้อกังวลที่สองคือคานอ้างอิงคอนจูเกตหลายคู่จำเป็นต้องอ่านโฮโลแกรมที่แตกต่างกันจำนวนมากที่บันทึกไว้ในปริมาตรเดียวกัน และเป็นไปไม่ได้จากมุมมองเชิงปฏิบัติที่จะรักษาลำแสงเหล่านี้ไว้เป็นระยะเวลานาน นอกจากนี้ นักวิจัยยังถูกขัดขวางไม่ให้ใช้กระจกคอนจูเกตเฟส เนื่องจากผลึกแบเรียม-ไททาเนตใช้เวลาในการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของลำแสงอินพุต
credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100
