Jakten på den svårgreppade kvantdatorn

@wereaz

Ursäkta mig, jag tror att jag kanske missförstod dig. Jag läste att du kallade oss rövhål men det verkar inte ha varit din intention.

Hursomhelst tror jag inte att swec klarar att korrekturläsa sånt här.

Man kan förklara det utan att gå in på matematik, double slit och traveling salesman ger ganska tydliga illustrationer utan någon matematisk formalism. Jag har läst detta inom min utbildning på KTH, jag var inte ute efter någon utförligare förklaring för egen del. Jag menade att det är ett grovt misstag att ens antyda att det är någon perifer detalj när det är själva kärnan vilket bör framgå i en artikel om kvantdatorer.

Nu pratar du om något mycket mer specifikt men ditt uttalande var explicit om kvantfysik, inte en enskild kvantdatorberäkning. Du går till och med så långt att du säger allt inom kvantfysik. Jag citerar:

Absolut. Det tycker jag är mycket bättre. Kanske är en trivial teknikalitet i dina ögon men som jag sa i första inlägget så var min intention inte att påpeka alla enskilda fel utan att ge en bild av att det finns väldigt många sakfel i artikeln. Angående sannolikheter på första sidan säger du t.ex.:

Jag är inte helt säker på vad du försöker säga här men jag tror att detta också är fel. Om spinnet vid individuella mätningar alltid antog värdet som hade störst sannolikhet hade du ju haft ett deterministiskt, klassiskt system och vi behöver ingen statistisk, kvantmekanisk behandling av detta överhuvudtaget. Vid individuella mätningar kan spinnet även anta värden med låg sannolikhet men det är mindre sannolikt.

Det jag gav var ett axplock. Men ni verkar inte jättesugna på att åtgärda det så jag kommer också släppa detta. Här finns i varje fall lite intressant läsning för er som är intresserade: wikipedia-artikeln tidslinje av kvantdatorer.

Betyder det att utdata som avläses från q-biten är bestämd med en viss sannolikhet som alltid är mindre än 100%? dvs de svar man får ut ger ett begränsat intervall som man sedan får kontrollera med en vanlig dator för att få ett entydigt svar om det nu går att få ett sådant?

Många bra kommentarer av @akius!

I efterhand ångrar jag att jag inte framförde min kritik ovan mer diplomatiskt, vilket jag tycker akius gör exemplariskt. Jag gillar liksom honom/henne ideen med artikeln. Den verkar ha ett väl avvägt scope, och jag gillar stort att författaren har tagit med exempel på forskning vid svenska högskolor. Jörgen ska också ha en eloge för att ge sig in i den här forumtråden. Givetvis måste man ta sig vissa konstnärliga friheter när man ska skriva en sån här text på ett sätt som är begripligt för en lekman. Dock anser jag att de synpunkter som jag och akius drar upp visar på att det finns mer allvarliga problem med texten än så. Dessa är dessutom bara axplock. Om man ska vara brutalt ärlig har jag svårt att hitta ett stycke jag inte har några reservationer mot.

Efter att ha googlat runt lite får jag hålla med @MichaelJackson om att Jörgen gör bra artiklar, men här verkar han tyvärr ha tagit sig vatten över huvudet.

Jag tycker inte det är korrekt att säga ens för "kvantdatorberäkningar". Tag t.ex. Deutsch's algoritm, som är en deterministisk kvantalgoritm. Sen har vi Feynmann's ursprungliga motivering till kvantdatorer - att använda för att simulera andra kvantmekaniska system, där det rimligen inte finns sätt alls för en klassisk dator att verifiera svaret. Hade Feynmann fel när han föreslog att kvantdatorer kunde vara användbara i det fallet?

Ser ingen anledning att fortsätta raljera om detta. Till eventuella framtida läsare kan jag bara säga att ni borde ta denna artikel med en rejäl näve salt.

//Anders

Jag vet inte om detta besvarar din fråga, men jag tror det är relevant:

Hur utdatan beter sig och hur denne ska tolkas varierar beroende vilken typ av beräkning man gör. Det finns deterministiska kvantalgoritmer som Deutsch's algoritm där du teoretiskt sett ska ge ett visst svar med 100% sannolikhet hela tiden. (I praktiken blir saker ibland fel ibland blablabla... inte riktigt 100%) Du har Grover's algoritm, där utdatan (och nu läser man på en hel uppsättning kvantbitar) med sannolikhet nära 100% blir helt rätt svar, och annars blir något slumpmässigt. Shor's algoritm är lite lurig för att den bara delvis körs på en kvantdator, och utdatan från kvantdatorn är inte själva faktoriseringen, men i alla fall finns här inte bara ett "rätt svar" utan massor av sådana, och ingen enskild som är speciellt sannolik att dyka upp.

Om du har en kvantdator som gör fel ganska ofta, eller där det finns en påtaglig sannolikhet att läsa utdatan fel borde man kunna göra något i stil med det du beskriver i de första två exemplen jag gav. För Shor's algoritm tror jag inte man kan göra något sånt för att man i princip kommer få ett nytt svar varje gång algoritmen körs.

//Anders

EDIT: Alltså, i fallet med Shor's algoritm kan du använda en vanlig dator i princip för att testa om du fick ett av de korrekta svaren, men får inga intervall, utan du måste testa varje utdata för sig.

Tack Meepedeep. Förstår jag det här rätt är 'algoritmen' i vart fall delvis HUR kvantdatorn är uppbyggd och lämnar beroende på det ett svar som ligger i ett mer eller mindre begränsat intervall och ibland nära 100%. Tack till er alla som skriver här, tycker det är mycket intressant även om jag inser att min förståelse är högst begränsad.
EDIT: Ska läsa på om Shor's algoritm, där fattar jag inte riktigt poängen med att använda den.

Fair enough. Du får avgöra om du tycker detta är konstuktivt, men låt mig lista ett par punkter:

• Handelsresandeproblemet, TSP, kan inte lösas effektivt med en kvantdator (vad man vet). Detta antyds nu i första stycket, och problemet återkommer i de första två styckena på sida 2. Det här är en viktig poäng iom att TSP är NP-svårt. Med detta i bakhuvudet ser jag inte längre syftet av de första två styckena på sida 2.

• Du skulle kanske kunna tona ner inledningen lite. Kan du verkligen stå bakom påståendet att kvantdatorn "spås kunna lösa alla våra beräkningsproblem på nolltid"?

• Jag ser inte hur problemet att testa om ett tal är primtal är relevant här. Detta görs hela tiden på vanliga datorer när man genererar RSA-nycklar, och är därmed inget man behöver en kvantdator för. Som jag har fått kopplingen mellan kryptering och kvantdatorer förklarad så är den att en kvantdator skulle kunna a) faktorisera tal effektivt, vilket skulle innebära att man kan knäcka RSA b) beräkna diskreta logaritmer, vilket låter en knäcka Diffie-Helmann.

Jag har mycket svårt att tänka mig att Göran Johansson sa det. I vilket fall ska han utan tvekan veta bättre än så. En snabb wikipediasökning ger t.ex:
"There is a common misconception that quantum computers can solve NP-complete problems in polynomial time."
https://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_computing
"[TSP] is an NP-hard problem..."
"the decision version of the TSP [...] belongs to the class of NP-complete problems."
https://en.wikipedia.org/wiki/Travelling_salesman_problem

Låt oss anta att det här är sant. Du säger alltså att du är medveten att allt som står i inledningen är bs? Du var vadå? Ironisk? Du tror inte det här kan misstolkas en smula? Du tror inte att det här kan misstolkas utav bara helvete? Du tror inte att detta får dig att i vissas ögon se ut som en av de "oseriösa jounalisterna" du skriver om? Gör såhär: be en kollega, kompis, whatevs som inte varit inblandad i detta läsa inledningen på artikeln (utan vidare info från dig) och fråga denne vad inledningen påstår att en kvantdator skulle göra "om den kunde byggas tillräckligt omfattande". Jag tror svaret kommer vara raka motsatsen vad du påstår nu. Att du kritiserar kvantdatorer på felaktiga grunder senare får det inte att se bättre ut i min bok. Det ironiska är att det verkligen vore "guld och gröna skogar" om en kvantdator kunde lösa TSP effektivt.

Jag har varken tid eller ork ha ta här diskussionen. Du har uppenbart överskattat din förståelse av ämnet, kanske pga att andra sagt fel till dig jag vet inte, men faktum kvarstår att den här artikeln är under all kritik. Om du verkligen menar allvar med vad du säger om oseriösa journalister, lyd mitt råd - svälj din stolthet och dra tillbaka artikeln. Om inte för läsarnas, så för din egen skull.

//Anders

Sidan 3...." Avser man exempelvis att dela upp ett primtal i faktorer, dividerar man den beräknade faktorn med primtalet för att se att man fick den andra faktorn. Att faktorisera primtal, det vill säga att dela upp primtalet i två heltal som kan multipliceras med varandra för att ge talet," Hmm.... Korrekturläst?

@anon999 Notera även nykomlingarna:
"Inget primtal är längre för stort för att kunna faktoriseras."
och
"Tyvärr stiger svårighetsgraden i beräkningarna som 2^n av antalet punkter och när man når uppåt 2^300 vilket är ungefär 10^90 blir problemet olösligt på en klassisk dator långt innan man nått till 300 punkter."

Datavetare har kommenterat felaktigheter i algoritmerna (som jag personligen kan ganska lite om), matematikerna har påpekat felaktigheterna i matematiken och jag kan från ett fysiker-perspektiv säga att fysiken nästan har fler fel än rätt. Jörgen säger att han vill att rätt ska vara rätt men likväl står redan på första sidan en mängd felaktigheter om grundbultarna (sannolikheter, spin, koherenstiderna etc etc) för resten av artikeln, trots påpekande från flera användare. Om man inte begriper ämnet så är det helt ok, men avstå då från att tala om så specifika detaljer som spin. 2012 är också VÄÄÄÄÄLDIGT länge sedan i denna världen. Det känns som den kanske är skriven av någon sån "allsköns oseriös journalist som skriver i dito teknikpublikationer" för IDG.

Jag håller ärligt talat med Anders, artikeln håller för låg nivå. Jag tycker den både från ett litterärt berättarperspektiv och vetenskaplig rigör helt enkelt inte håller nivå. Det känns, precis som jag skrev redan i förra inlägget inte som att ni är särskilt intresserade av att korrigera detta dock och där tappar ni på Swec väldigt mycket i mina ögon.

Jag tycker faktiskt att det drabbar ännu värre dom som inte begriper ämnet så bra men tycker att det är intressant och i vart fall vill försöka lära sig mer, då är det ännu viktigare att man gör sitt bästa för att inte förmedla rena felaktigheter för lär man ut fel får ju dom man vänder sig till istället försämrad förståelse. Ni som kan ämnet blir ju bara på sin höjd förbannade men blir i vart fall inte missledda. Om Sweclockers inte ser till att det sker någon faktagranskning blir det inget annat än sensationsjournalistik typ kvällstidning.

@akius Lite kul att du av matematiker, fysiker och datavetare kallar mig datavetare, för det är den enda av dom tre jag inte är utbildad som.

@anon999, tror akius menar att det är helt ok om skribenten inte begriper ämnet, men att denne då inte ska gå in i tekniska detaljer denne inte förstår.

@JörgenS Bara så min sista poäng framgår. Din inledning är alltså:
"Tänk dig [*insert massa saker artikeln senare påstår att en kvantdator skulle kunna göra*]. Kvantdatorn har seglat upp som ett fenomen som spås kunna lösa alla våra beräkningsproblem på nolltid."

Jag är kanske bortskämd av bra populärvetenskap, men när jag läser att något "spås" i en populärvetenskaplig text förutsätter jag att författaren menar "spås av vetenskapen/seriösa forskare" och inte "spås av galningar i skogen/skittidningar". Om det stämmer är givetvis en annan sak, och om spådomen går i uppfyllelse ytterligare en. Om detta är tänkt som "Jörgen Städjes replik på någon artikel om kvantdatorer i Illustrerad vetenskap" tror jag den poängen gått förlorad på samtliga läsare.

Ofta när det står fel i populärvetenskapliga texter är en förmildrande omständighet att författarna inte vet bättre. Jag antog att så var fallet här också, men sen kommer du och säger att det är uppenbart för dig att det som spås i inledningen är bs. Undra varför jag tappar mitt tålamod. För att upprepa mig från min första post: Det finns ingen seriös forskare som påstår att en kvantdator skulle kunna göra allt som nämns i inledningen. Och nej, du är inte ironisk, det skulle vara det dummaste någonsin att göra i en populärvetenskaplig text. Däremot var min kommentar sarkastisk och det var barnsligt av mig.

Som en en allmän kommentar. När man får en korr.-kommentar av typen "detta är missvisande/kan feltolkas" är inte ett vettigt svar "Nej, såhär menar jag!". Den som korrläser kan inte se vad som försigår i huvudet på Jörgen Städje, han/hon kan bara se vad som står i texten, och detsamma gäller varje tilltänkt läsare. Har det misstolkats så kan det misstolkas, punkt slut! Denna typ av kommentar på ens text är imo den mest värdefulla just för att den är svårast att avgöra själv, och är verkligen inget som borde nonchaleras på det sätt du har gjort.

Jag ser inte poängen med att korrigera en artikel när den legat ute såhär länge ändå, så frågan är bara om du Jörgen är ok med att ha ditt namn på detta. Om du beslutar dig försöka fixa texten vet du vad som måste göras. Jag föreslår att du börjar med att faktakolla de saker som protesterats mot i forumtråden på egen hand. Jag spår dock att inget väsentligt kommer hända.

Detta får bli det sista sista jag skriver här. Den här diskussionen har tagit fram det värsta i mig. För er som vill se hur en populärvetenskaplig artikel om kvantdatorer ska se ut kan jag varmt rekommendera:
http://arstechnica.com/security/2015/08/nsa-preps-quantum-res...

//Anders

@Meepedeep Så var det säker. Kul att Sweclockers i vart fall försökte sig på att förmedla information i ett populärvetenskapligt ämne men gör man det utan faktagranskning är det bättre att man avstår.

Svårt med korrekturläsning och faktagranskning också, men det beror väl på vilka förväntningar på kvalitén man har kanske?

Om det BARA handlade om tvetydigheter och inte uppenbara felaktigheter också. Jag hade väl helt enkelt för stora förväntningar men tack vare andra som postat har man kommit till insikt om att ta informationen här med en nypa salt. Dags att släppa det här nu iaf.

@JörgenS Bara en tanke, vad sägs om att kontakta någon professor i ämnet? @akius föreslog någon, jag tror även Göran Johansson som du själv pratat med skulle vara ett ypperligt val. Typ be dem slänga ett getöga på texten och ge sin åsikt. Det är del av deras uppgift att förmedla sina kunskaper till allmänheten, så jag tror de kommer svara om de bara har tid. Får du svar att texten är ok kan du 100% rättmätigen be mig sticka och brinna. Om inte kan de säkert uttrycka sin kritik mer elegant än pajkastningen jag har inlett här.

Jag antar att du med tekniken menar din beskrivning av dom faktiska kretsarna och experimenten. Nu är jag inte experimentalist, och jag misstänker att inte akius är det heller, men visst. Det finns kanske några saker som hade mått gott av en genomläsning av en pedantisk fysiker, men jag kan inte se något väsentligt fel i vad du skriver där. Jag ber om ursäkt om jag har antytt något annat.

Om man ska vara helt korrekt är det endast en av kverulanterna som har hängt upp sig på handelsresandeproblemet och primtalen. Jag tycker inte det är rättvist att säga att det är en småsak. Låt oss bortse från fåniga pedantiska detaljer om kvant och primtal. Vad jag har hängt upp mig på är att artikeln:

1. öppnar med att måla upp en extremt förskönad framtidsvision av kvantdatorn som ingen relevant person håller,

2. ger en direkt felaktig beskrivning på vad man tänker sig ha en kvantdator till,

3. drar den mycket märkliga slutsatsen från dagens blygsamma experimentella resultat att eventuella framtida kvantdatorer kommer ha en koherenstid på endast 100-400 nanosekunder och vara så pass opålitliga att man behöver mäta på dom i dagar och fortfarande behöver avsevärd assistans av en vanlig dator för att få ett användbart svar.

Det här är inga ovidkommande sidospår, det här är kvantdatorns "Vad?" och "Varför?".