Skammtastökk til betrunar Kjartan Hreinn Njálsson skrifar 18. október 2015 15:00 Google og NASA gera nú tilraunir með skammatölvuna D-WAVE. Þrátt fyrir að vera frumbyggi á norðurslóðum hefur undirritaður aldrei tekið skammdegið í sátt. Það er ónáttúra í möndulhalla Jarðar. Skortur á samhverfu í valsi reikistjörnu og sólstjörnu. Segjum sem svo að höfundur freisti þess að leiðrétta þessa augljósu villu í náttúru alheimsins og eyða breytum sem eru orsökin fyrir öxulhalla reikistjarna svo að allir geti nú notið samhverfunnar. Engu verður breytt úr þessu en mögulega getur hliðarsjálf mitt notið þessa í alheimshermi. Í alheiminum er að finna á bilinu 1078 til 1082 atóm. Þar sem undirrituðum er umhugað um verndun regnskóganna og blygðunarkennd fólksins í umbrotinu þá verða þessar tölur ekki birtar í heild sinni. Núllin eru allmörg. Það þarf verulega reiknigetu til að hrinda verkefninu í framkvæmd. Lausnin felst í furðulegum, skammtafræðilegum eiginleikum frumeinda, rafeinda og fleiri einda sem geta verið í margs konar ástandi hverju sinni. Á meðan venjulegar tölvur nota tvenndarkerfi, 1 eða 0, og agnarsmáa smára sem annaðhvort eru virkir eða óvirkir, til að tákna og merkja gögn þá notar skammtatölvan skammtabita. Eitt bæti í borðtölvunni samanstendur af átta bitum (fjórar mögulegar útfærslur 1 og 0). Skammtabiti getur táknað það sama, og ástand þar sem biti er í hvoru gildi fyrir sig (1, 0 og ?). Þannig þarf skammtatölvan ekki að reikna sig í gegnum allar fjórar útfærslur 1 og 0 í leit að réttu svari eins og borðtölvan. Hún gerir það samstundis. Með auknum fjölda bæta verður veldisvöxtur og viti menn, skammtatölva með 300 skammtabæti gæti framkvæmt fleiri útreikninga á augnabliki en það eru atóm í alheiminum.Flækjustig í öðru veldi Ruglingslegt? Örvæntið ekki. Faðir skammtatölvunnar var kvennabósinn og bongótrommuleikarinn Richard Feynman. Hann var einnig einn áhrifamesti eðlisfræðingur allra tíma, handhafi Nóbelsverðlauna í eðlisfræði og samstarfsmaður Roberts Oppenheimer í Manhattan-verkefninu. Feynman var snillingur en þó samúðarfullur í garð þeirra sem skildu hvorki upp né niður í skammtafræðinni. „Ef þú heldur að þú skiljir skammtafræði, þá skilurðu ekki skammtafræði,“ sagði Feynman. Feynman var sannfærður um að ómögulegt væri að líkja eftir skammtafræðilegum kerfum (náttúrunni) í hefðbundnum tölvum. Hann þróaði því aðferðafræði nýrrar tölvu sem byggir á sjálfum lögmálum náttúrunnar.Viðar Guðmundsson, prófessor í eðlisfræði við Háskóla Íslands.Skammtabestun Í dag, áratugum eftir að Feynman kynnti hugmyndir sínar, hafa stór skref verið tekin í átt að nothæfum skammtatölvum. Viðar Guðmundsson, prófessor í eðlisfræði við Háskóla Íslands, segir skammtatölvuna vera spennandi hugmynd en þó gríðarlega flókna í útfærslu. „Við sjáum í líkanagerðinni að skammtatölvan myndi færa okkur óhemju afl. Við erum líka meðvitaðir um að þetta gerist ekki strax,“ segir Viðar. „Reikningar, sem taka oft nokkrar vikur á fjölmörgum tölvum og þúsundum kjarna, gætu tekið örskotsstundu í skammtatölvu.“ Dagleg tölvunotkun okkar mun taka litlum breytingum með innreið skammtatölvunnar. Frekar mun hún boða byltingu á æðri sviðum tölvunarfræðinnar, þar á meðal í gervigreind. Einnig í þróun lyfja, líkanagerð loftslagsvísindamanna og jafnvel í leitinni að framandi lífi, svo eitthvað sé nefnt. Þetta eru svið sem einkennast af stórkostlegu flækjustigi. Skammtatölvan boðar bestun verkferla á nær öllum sviðum mannlegra athafna.Verkfæri komandi kynslóða Viðar bendir á að áratugir muni líða áður en helstu þröskuldar verða yfirstignir í þróun skammtatölvunnar. Engu að síður hafa miklar framfarir átt sér stað undanfarið. Ástralskir vísindamenn tilkynntu á dögunum að þeim hefði tekist að smíða rökhlið skammtatölvu í silíkonkristal, sem er sama efni og tölvuflögur eru almennt úr. Hingað til hefur þurft fágæt efni til þess. Púsluspil skammtatölvunnar smellur saman, hægt og rólega. Viðar bendir á að enn á eftir að útfæra inn- og útlestur slíkrar tölvu. „Það gæti verið þúsund sinnum erfiðara vandamál,“ segir hann. „En á sama tíma get ég sagt að fólk sem er nær þeim hluta er snýr að vélbúnaðinum segir, kannski í hroka, að þetta séu nú fyrst og fremst verkfræðilegar spurningar, ekki fræðilegar.“ Viðar, sem alla jafna er djúpt sokkinn í útreikninga, á ekki von á að nota skammtatölvu til auðvelda sér verkin í sinni tíð. En það gæti farið svo að nemendur hans við Háskóla Íslands fái tækifæri til þess. „Ég vona það svo sannarlega,“ segir Viðar og hlær. Mest lesið Þúsundir íbúða í skammtímaleigu fari í langtímaleigu Viðskipti innlent Margir gangi í gildru netsvindlara í óðagoti Neytendur Niðurstaða um Carbfix í Hafnarfirði á næsta leiti Viðskipti innlent Sýndarverslanir spretta upp eins og gorkúlur Neytendur Hótar himinháum áfengistollum á Evrópu Viðskipti erlent „Alvarlegt viðskiptastríð“ hafið Viðskipti erlent Northvolt í þrot Viðskipti erlent Verð enn lægst í Prís Neytendur Svara tollum Trumps: „Við munum ekki standa aðgerðarlausir hjá“ Viðskipti erlent Unga fólkið greinilega að hugsa um sjálfbærnimálin Atvinnulíf Fleiri fréttir Hótar himinháum áfengistollum á Evrópu Svara tollum Trumps: „Við munum ekki standa aðgerðarlausir hjá“ „Alvarlegt viðskiptastríð“ hafið Northvolt í þrot Vill refsa Kanada svo lesið verði um það í sögubókum Óvænt verkföll á flugvöllum í Þýskalandi hafa víðtæk áhrif Markaðir bregðast illa við tollahækkunum Trump Skype heyrir brátt sögunni til Setur háa tolla á Evrópu Ása Steinars vann sigur gegn bandarísku markaðsfyrirtæki Erlend gagnaver sögð skila litlu í þjóðarbúið Bobbingastaður í bobba Ofurstinn flytur til Texas Hóta því að kæra forsetann fyrir embættisglöp vegna rafmyntabrasks Rafmyntarforstjóri játar sig sekan um að féfletta viðskiptavini Musk og félagar gerðu 97,4 milljarða dala tilboð í OpenAI Beina spjótum sínum að bandarískum tæknifyrirtækjum Allar auglýsingar Super Bowl á sama stað Sagðir ætla að hafna samruna við Honda Tollastríð hafið: „Ekki gott fyrir Ísland og lífskjör Íslendinga“ Sjá meira
Þrátt fyrir að vera frumbyggi á norðurslóðum hefur undirritaður aldrei tekið skammdegið í sátt. Það er ónáttúra í möndulhalla Jarðar. Skortur á samhverfu í valsi reikistjörnu og sólstjörnu. Segjum sem svo að höfundur freisti þess að leiðrétta þessa augljósu villu í náttúru alheimsins og eyða breytum sem eru orsökin fyrir öxulhalla reikistjarna svo að allir geti nú notið samhverfunnar. Engu verður breytt úr þessu en mögulega getur hliðarsjálf mitt notið þessa í alheimshermi. Í alheiminum er að finna á bilinu 1078 til 1082 atóm. Þar sem undirrituðum er umhugað um verndun regnskóganna og blygðunarkennd fólksins í umbrotinu þá verða þessar tölur ekki birtar í heild sinni. Núllin eru allmörg. Það þarf verulega reiknigetu til að hrinda verkefninu í framkvæmd. Lausnin felst í furðulegum, skammtafræðilegum eiginleikum frumeinda, rafeinda og fleiri einda sem geta verið í margs konar ástandi hverju sinni. Á meðan venjulegar tölvur nota tvenndarkerfi, 1 eða 0, og agnarsmáa smára sem annaðhvort eru virkir eða óvirkir, til að tákna og merkja gögn þá notar skammtatölvan skammtabita. Eitt bæti í borðtölvunni samanstendur af átta bitum (fjórar mögulegar útfærslur 1 og 0). Skammtabiti getur táknað það sama, og ástand þar sem biti er í hvoru gildi fyrir sig (1, 0 og ?). Þannig þarf skammtatölvan ekki að reikna sig í gegnum allar fjórar útfærslur 1 og 0 í leit að réttu svari eins og borðtölvan. Hún gerir það samstundis. Með auknum fjölda bæta verður veldisvöxtur og viti menn, skammtatölva með 300 skammtabæti gæti framkvæmt fleiri útreikninga á augnabliki en það eru atóm í alheiminum.Flækjustig í öðru veldi Ruglingslegt? Örvæntið ekki. Faðir skammtatölvunnar var kvennabósinn og bongótrommuleikarinn Richard Feynman. Hann var einnig einn áhrifamesti eðlisfræðingur allra tíma, handhafi Nóbelsverðlauna í eðlisfræði og samstarfsmaður Roberts Oppenheimer í Manhattan-verkefninu. Feynman var snillingur en þó samúðarfullur í garð þeirra sem skildu hvorki upp né niður í skammtafræðinni. „Ef þú heldur að þú skiljir skammtafræði, þá skilurðu ekki skammtafræði,“ sagði Feynman. Feynman var sannfærður um að ómögulegt væri að líkja eftir skammtafræðilegum kerfum (náttúrunni) í hefðbundnum tölvum. Hann þróaði því aðferðafræði nýrrar tölvu sem byggir á sjálfum lögmálum náttúrunnar.Viðar Guðmundsson, prófessor í eðlisfræði við Háskóla Íslands.Skammtabestun Í dag, áratugum eftir að Feynman kynnti hugmyndir sínar, hafa stór skref verið tekin í átt að nothæfum skammtatölvum. Viðar Guðmundsson, prófessor í eðlisfræði við Háskóla Íslands, segir skammtatölvuna vera spennandi hugmynd en þó gríðarlega flókna í útfærslu. „Við sjáum í líkanagerðinni að skammtatölvan myndi færa okkur óhemju afl. Við erum líka meðvitaðir um að þetta gerist ekki strax,“ segir Viðar. „Reikningar, sem taka oft nokkrar vikur á fjölmörgum tölvum og þúsundum kjarna, gætu tekið örskotsstundu í skammtatölvu.“ Dagleg tölvunotkun okkar mun taka litlum breytingum með innreið skammtatölvunnar. Frekar mun hún boða byltingu á æðri sviðum tölvunarfræðinnar, þar á meðal í gervigreind. Einnig í þróun lyfja, líkanagerð loftslagsvísindamanna og jafnvel í leitinni að framandi lífi, svo eitthvað sé nefnt. Þetta eru svið sem einkennast af stórkostlegu flækjustigi. Skammtatölvan boðar bestun verkferla á nær öllum sviðum mannlegra athafna.Verkfæri komandi kynslóða Viðar bendir á að áratugir muni líða áður en helstu þröskuldar verða yfirstignir í þróun skammtatölvunnar. Engu að síður hafa miklar framfarir átt sér stað undanfarið. Ástralskir vísindamenn tilkynntu á dögunum að þeim hefði tekist að smíða rökhlið skammtatölvu í silíkonkristal, sem er sama efni og tölvuflögur eru almennt úr. Hingað til hefur þurft fágæt efni til þess. Púsluspil skammtatölvunnar smellur saman, hægt og rólega. Viðar bendir á að enn á eftir að útfæra inn- og útlestur slíkrar tölvu. „Það gæti verið þúsund sinnum erfiðara vandamál,“ segir hann. „En á sama tíma get ég sagt að fólk sem er nær þeim hluta er snýr að vélbúnaðinum segir, kannski í hroka, að þetta séu nú fyrst og fremst verkfræðilegar spurningar, ekki fræðilegar.“ Viðar, sem alla jafna er djúpt sokkinn í útreikninga, á ekki von á að nota skammtatölvu til auðvelda sér verkin í sinni tíð. En það gæti farið svo að nemendur hans við Háskóla Íslands fái tækifæri til þess. „Ég vona það svo sannarlega,“ segir Viðar og hlær.
Mest lesið Þúsundir íbúða í skammtímaleigu fari í langtímaleigu Viðskipti innlent Margir gangi í gildru netsvindlara í óðagoti Neytendur Niðurstaða um Carbfix í Hafnarfirði á næsta leiti Viðskipti innlent Sýndarverslanir spretta upp eins og gorkúlur Neytendur Hótar himinháum áfengistollum á Evrópu Viðskipti erlent „Alvarlegt viðskiptastríð“ hafið Viðskipti erlent Northvolt í þrot Viðskipti erlent Verð enn lægst í Prís Neytendur Svara tollum Trumps: „Við munum ekki standa aðgerðarlausir hjá“ Viðskipti erlent Unga fólkið greinilega að hugsa um sjálfbærnimálin Atvinnulíf Fleiri fréttir Hótar himinháum áfengistollum á Evrópu Svara tollum Trumps: „Við munum ekki standa aðgerðarlausir hjá“ „Alvarlegt viðskiptastríð“ hafið Northvolt í þrot Vill refsa Kanada svo lesið verði um það í sögubókum Óvænt verkföll á flugvöllum í Þýskalandi hafa víðtæk áhrif Markaðir bregðast illa við tollahækkunum Trump Skype heyrir brátt sögunni til Setur háa tolla á Evrópu Ása Steinars vann sigur gegn bandarísku markaðsfyrirtæki Erlend gagnaver sögð skila litlu í þjóðarbúið Bobbingastaður í bobba Ofurstinn flytur til Texas Hóta því að kæra forsetann fyrir embættisglöp vegna rafmyntabrasks Rafmyntarforstjóri játar sig sekan um að féfletta viðskiptavini Musk og félagar gerðu 97,4 milljarða dala tilboð í OpenAI Beina spjótum sínum að bandarískum tæknifyrirtækjum Allar auglýsingar Super Bowl á sama stað Sagðir ætla að hafna samruna við Honda Tollastríð hafið: „Ekki gott fyrir Ísland og lífskjör Íslendinga“ Sjá meira