Klávesové zkratky na tomto webu - základní
Přeskočit hlavičku portálu

Všichni muži kvantového algoritmu

12. 08. 2016 8:00:00
Počítač je stroj a žádný inteligent. Jednoduché operace zvládne rychle, ale ty obtížnější úkoly - jako třeba šachové partie, potřebují k vyřešení opravdu velké množství elementárních binárních operací.

Vše by mohl urychlit kvantový počítač a kvantový svět je světem matematiky.

Prvním, kdo nalezl kvantové polynomiální algoritmy, díky nimž by se všechny výpočty prováděly úžasně rychle, byl Peter Shor. Skončilo tím tak období, kdy nebylo jasné, jestli lze prakticky využívat hypoteticky zkonstruovaný kvantový počítač. Matematik dokázal, že existuje teoretický princip řešení problému - pokud se tedy po technické stránce podaří sestrojit zařízení - kvantový počítač, tak algoritmy pro výpočty, které by prováděl, bude mít připravené.

Fakta

Američan Peter W. Shor se narodil 14.srpna 1959. Zabývá se teorií počítačů a zřejmě nejvíce ho proslavila jeho práce týkající se těch kvantových.

Pracuje jako profesor aplikované matematiky na MIT a také v Center for Theoretical Physics (CTP).

Bakalářem matematiky se stal na Caltechu v roce 1981, Ph.D. z aplikované matematiky získal na MIT v roce 1985.

V roce 1994 jako zaměstnanec AT&T Bell Laboratories navrhl kvantový algoritmus provádějící rozklad celého čísla na jeho prvočinitele, který běží v polynomiálním čase. Tento Shorův algoritmus na faktorizaci velkých celých čísel využívá kvantového paralelismu.

Obdržel řadu ocenění - například v roce 1998 Nevanlinna Prize, v roce 1999 MacArthur Fellowship a Gödel prize.

V roce 2001 v laboratořích IBM - Almaden Research Center - byl na sedmi qubitovém kvantovém počítači za použití nukleární magnetické rezonance, poprvé předveden Shorův algoritmus a dokázáno tak, že skutečně funguje. Při pokusu bylo rozloženo číslo 15 na činitele 5 a 3.

Kvantový algoritmus.

Shorův kvantový algoritmus byl sice první, ale bylo by víc jak nespravedlivé, nepřipomenout si matematikovi následovníky, kteří algoritmus ještě zdokonalili, ale i teoretické předchůdce:

Člověk, jehož jméno se spojuje s kvantovým počítačem je David Deutsch (narozen 1953), první článek o kvantové mechanice a vlastně i o kvantovém počítači napsal podle svých slov v roce 1977, ale když ho nabídl do Physical Review, byl redaktory odmítnut a vyšel až v roce 1984 v International Journal of Theoretical Physics.

Právě on jako první na světě definoval kvantový algoritmus a to v roce 1985, rovněž určil, že tento algoritmus, který bude využíván v kvantovém počítači opravdu velmi razantně urychlí řešení některých úloh. Jenže v tomto roce se to spíše podobalo bláznivé sci-fi prognóze, neexistoval žádný algoritmus, který by byl efektivnější než ty klasické, a také ještě mnoho let scházelo do roku 1998, kdy byly v laboratořích IBM úspěšně zakončeny první pokusy se sice pro složité výpočty zatím nepoužitelným, ale přesto už kvantový počítačem.

V roce 1980 rusky matematik Jurij Manin (v pozdějších letech spolupracovník výzkumného centra IBM a Bell Labs) hovořil o tom, že miniaturizace integrovaných obvodů může vést k vytvoření zcela nového typu počítače pracujícího s kvantovými algoritmy.

Zanedlouho po tom co Shor v roce 1994 navrhl kvantový algoritmus se podařilo ruskému fyzikovi Alexeji Kitajevovi jej zobecnit.

V roce 1996 Shorův kolega z Bell Labs Lov Grover ukázal, že kvantové počítání je mnohem efektivnější než to, co nyní běžně používáme, a to nejen například při dekódování šifer, ale i při hledání v neuspořádaných bázích dat - jako je například hledání v telefonním seznamu - podařilo se mu totiž vytvořit kvantový algoritmus rychlého hledání v neuspořádaných bázích dat - Groverův algoritmus.

Autor: Jita Splítková | pátek 12.8.2016 8:00 | karma článku: 11.62 | přečteno: 328x

Další články blogera

Jita Splítková

Dětský sloh o Zemanovi a Babišovi anebo promyšlený předvolební boj?

Sociální sítě zahltil obrázek stránky ze sešitu prý žáka páté třídy. Je na něm velmi neumným písmen napsáno několik vět, které působí, jakoby je psal někdo pod vlivem.

22.4.2017 v 10:20 | Karma článku: 44.55 | Přečteno: 6904 | Diskuse

Jita Splítková

Svět podle… a nepovím!

Jak by vypadal asi takový svět za pět set let a netroškařme možná za tisíc let? Beru křišťálovou kouli a už to vidím.

19.4.2017 v 10:00 | Karma článku: 7.70 | Přečteno: 184 | Diskuse

Jita Splítková

Naval vejce!

O Velikonocích může koledník narazit na zloděje vajec, možné je všechno – a jak je to s „vajíčkovými legendami“ a zvyky? Narazíme na jejich reálné kořeny? Co myslíte?

13.4.2017 v 9:57 | Karma článku: 7.23 | Přečteno: 236 | Diskuse

Jita Splítková

Zahoďte štětce a dláta III.

Umělec je rezonanční deskou své doby, musí tedy reflektovat i nové technologie a materiály - neměl by se jich bát, či je zatracovat - jsou to pro něj nové možnosti, jak nepřestat umělecky komunikovat s okolním světem.

12.4.2017 v 9:23 | Karma článku: 5.93 | Přečteno: 108 | Diskuse

Další články z rubriky Věda

Dana Tenzler

K čemu se hodí … indium?

Měkký kov nám enormně zpříjemňuje život. S velkou pravděpodobností vám právě teď umožňuje čtení mého blogu. Přitom je indium velice vzácné a hrozí dokonce, že se brzo vyčerpají jeho veškeré světové zásoby. (délka blogu 8 min.)

22.5.2017 v 8:00 | Karma článku: 26.54 | Přečteno: 704 | Diskuse

Petr Nejedlý

Německá energetická transformace – aktualizace 2017 (díl 3)

Závěrečný díl miniseriálu o energetické transformaci z pohledu plnění cílů v oblasti ochrany životního prostředí a klimatu, spolehlivosti dodávek energie a hospodárnosti.

21.5.2017 v 10:45 | Karma článku: 16.06 | Přečteno: 489 | Diskuse

Michal Češek

Následky zmizení zdravotních sester?

Sestry se řadí mezi nejpočetnější skupinu zaměstnanců v nemocnicích. Kdyby sestry zmizely – ať už čistě hypoteticky či fakticky, situace by měla bez nadsázky katastrofální následky.

20.5.2017 v 20:41 | Karma článku: 45.04 | Přečteno: 12381 | Diskuse

Dana Tenzler

Hvězda, která požírá jinou hvězdu – Algol

I mezi hvězdami se najdou kanibalové. Ten nejznámější se nachází v souhvězdí Persea. K vysvětlení jeho vlastností přispěli nevědomky už staří Egypťané. (délka blogu 8 min.)

18.5.2017 v 8:00 | Karma článku: 18.27 | Přečteno: 349 | Diskuse

Irena Maura Aghová

Politika zdraví: Život je vlastně riziko

Občas si vyhledávám články na Internetu o zdraví a léčení nemocí, také o medicínské vědě a stavu našeho zdravotnictví. Jsem opravdu zmatená! Ale o tom tento článek.

17.5.2017 v 10:59 | Karma článku: 6.35 | Přečteno: 316 | Diskuse
Počet článků 161 Celková karma 12.37 Průměrná čtenost 512

Literátka, výtvarnice, fotografka, básnířka, popularizátorka vědy a techniky. Vyšly jí čtyři knihy - Mýty v zrcadle vědy a fantazie, Po stopách tajemných umělců a záhadných pokladů, Na konci kolejí, Pronajmu svět Zn. Virtuální. Měla řadu samostatných výstav po celé ČR. Od roku 1997 vydávala na Netu různé e-ziny zaměřené na sci-fi, techniku a vědu. Zelós (1997-2000), Universum (2000 - 2004), Futurologie (2003 -2009). V letech 2000- 2004 pracovala pro e-zin Neviditelný pes. Do roku 2010 publikovala vědecko-populární články snad ve všech seriózních novinách a časopisech. V současné době se převážně věnuje psaní beletrie a to sci-fi, focení a digitální grafice.

http://sciafant.blogspot.cz/

http://vasagita.blogspot.cz/



Najdete na iDNES.cz

mobilní verze
© 1999–2017 MAFRA, a. s., a dodavatelé Profimedia, Reuters, ČTK, AP. Jakékoliv užití obsahu včetně převzetí, šíření či dalšího zpřístupňování článků a fotografií je bez souhlasu MAFRA, a. s., zakázáno. Provozovatelem serveru iDNES.cz je MAFRA, a. s., se sídlem
Karla Engliše 519/11, 150 00 Praha 5, IČ: 45313351, zapsaná v obchodním rejstříku vedeném Městským soudem v Praze, oddíl B, vložka 1328. Vydavatelství MAFRA, a. s., je členem koncernu AGROFERT.