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: 13.77 | přečteno: 365x

Další články blogera

Jita Splítková

Soros, migranti, platební karty a bezbřehá pomoc

EU solící, OSN velící a Soros těžící – migrantský obchodní trojúhelník. A daňový poplatník plačící.

29.11.2018 v 10:00 | Karma článku: 32.78 | Přečteno: 1073 |

Jita Splítková

Feministky vymknuté z kuchyní šílí

Šílí nejen feministky i neinformovaní a placení a hlupáci. Proč? Oč se jedná? O ratifikaci Istanbulské úmluvy. Pokud by ji parlament ratifikoval, dopustil by se skoro vlastizrady. Nejsou to silná slova? Ne. Předkládám důkaz.

24.10.2018 v 13:59 | Karma článku: 42.29 | Přečteno: 2299 |

Jita Splítková

Manželství už jen svazek dvou lidí -Ano? Ne!

Manželství dvou lidí? Ne. Ano, jsme rozmanití a různí a to s sebou přináší, že prostě nemůže mít každý všechno, nač se umane.

19.10.2018 v 11:31 | Karma článku: 38.81 | Přečteno: 1583 |

Jita Splítková

Ó ta slova!

Slova milá, slova slušná, slova bojovná, slova sprostá – vše jsou jen slova a jejich volba není někdy náhodná. Třeba nevinné slovo kráva...

16.10.2018 v 14:47 | Karma článku: 14.52 | Přečteno: 356 |

Další články z rubriky Věda

Petr Bajnar

Freudovské přeřeknutí

Ačkoli jsem si svůj poslední článek v rubrice Věda „O lidské (ne)inteligenci“ pro kontrolu dvakrát četl, přesto jsem v něm napsal větu: "Ve zvířatech bude vidět jen zdroj výživných bílkovin a ne LIDSKOU bytost".

18.2.2019 v 16:50 | Karma článku: 11.53 | Přečteno: 417 | Diskuse

Dana Tenzler

Chemie v jezírku - tajuplné bublinky v ledu

Jak se dostanou do ledu bubliny a proč se objevují jen někdy? Na vině je chemie a biologie, která neodpočívá ani v zimě. (délka blogu 5 min.)

18.2.2019 v 8:00 | Karma článku: 16.48 | Přečteno: 269 | Diskuse

Jan Mestan

'Zapomenutý' článek H. G. Owena

V roce 1976 vyšel dlouhý text H. G. Owena, který jej publikoval v magazínu Philosophical Transactions of The Royal Society A Mathematical Physical and Engineering Sciences. Owen se v něm zabývá myšlenkou expandující Země.

17.2.2019 v 18:20 | Karma článku: 11.80 | Přečteno: 212 | Diskuse

Julius Maksa

Jak nejlépe zabránit na dálnici jízdě v protisměru?

V pátek se staly dvě dopravní nehody na českých dálnicích, způsobené řidiči jedoucími v protisměru. Pomůže umístění nové dopravní značky? Neexistuje lepší značení, které by nebylo možné přehlédnout? Jedno řešení bych měl.

16.2.2019 v 14:15 | Karma článku: 38.95 | Přečteno: 3211 | Diskuse

Dana Tenzler

Planckova hvězda - teoretický pohled do černé díry

Co se stane s hmotou, která spadla do tzv. černé díry? Od určitého bodu její dráhy její osud už nemůžeme pozorovat. Věda má naštěstí ještě jiné možnosti, jak vysvětlit procesy, které nejsou vidět. (délka blogu 15 min.)

14.2.2019 v 8:00 | Karma článku: 26.60 | Přečteno: 1042 | Diskuse
Počet článků 185 Celková karma 0.00 Průměrná čtenost 640

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