Tính toán lượng tử, cái này đang hot.

hieuxitrum · 26/12/24

Phức tạp quá, tao phải nhờ GPT giải thích và cũng chỉ hiểu đơn giản là khai thác công nghệ ở mức phân tử.

phuphang · 26/12/24

Hiểu nôm na kiểu với bit nhị phân, tại 1 thời điểm m có 1 trạng thái. Giả sử trường hợp 2 đơn vị thời gian xử lý 2 bit dữ liệu thì m đi qua 4 bước 00, 01, 10, 11 tuần tự như thế.
Còn thằng qbit ngay tại 1 thời điểm nó có thể có 10 trạng thái. Với 2 qbit thì ngay trong 1 thời điểm m đã có 10^2 trạng thái. Qua 2 đơn vị thời gian m có tổ hợp 10^4 ..

Không lực 1 · 26/12/24

Mặc dù đọc méo hiểu gì hết nhưng tao vẫn ở đây và theo dõi chủ đề này!

Alooooooo · 26/12/24

Hiểu dc bản chất lượng tử thì có cách nào bú Lồn dc múi mít thụy vân ko mày :vozvn (22):

anhkhoewa · 26/12/24

fexexexe:
Gần đây tao chán công việc, kệ mẹ deadline mấy nay thấy cái này hay hay nên đâm đầu vào ngẫm. Tao post chơi lên xam xem có ae nào cùng chí hướng ngẫm thêm, biết đâu đón đầu một cơ hội mới. Tao sẽ nói theo kiểu cái tao hiểu, và vì thế sẽ cực hạn chế những thứ hàn lâm, bởi những mỹ từ hàn lâm vốn là để bọn elite lừa phỉnh lũ ngoại đạo nhằm che đi bản chất thật sự mà thôi.
+ Vấn đề đầu tiên là tại sao tính toán lượng tử lại có thể vượt qua giới hạn của điện toán nhị phân và năng lực của nó ntn?
- 1. Vấn đề về kích thước:
Về lý thuyết, tính toán nhị phân dựa trên hệ cơ số 2 với 2 bit cơ bản là 0 và 1. Vận dụng các quy luật điện trong lưu trữ và tính toán. Việc tăng hiệu năng tính toán bắt buộc phải tăng các đơn vị tính toán và tốc độ xung nhịp bằng cách làm giảm kích thước của chúng, và vì thế sẽ đến lúc không thể vượt qua giới hạn về kích thước. Các linh kiện sẽ không thể giảm được dưới 1nm bởi vì đây là kích thước mà chịu ảnh hưởng của quy luật lượng tử.
(Tại sao lại như vậy? vì De Broglie đã chỉ ra rằng tất cả vật chất đều có tính song-hạt, các vật thể lớn sóng liên đới có bước sóng quá nhỏ so với kích thước vật thể nên ở kích thước lớn không thể hiện "tính sóng" nhưng khi kích thước hạt bé đi đến một mức độ gần với bước sóng liên đới của nó thì không thể bỏ qua ảnh hưởng sóng-hạt, đấy là lúc hạt chịu ảnh hưởng của các quy luật lượng tử. Kích thước đó là tầm dưới 1nm)
Cần biết rằng các liên kết hóa học khoảng 0,15 đến 0,5 nm và hạt nhân khoảng 10e-5 nm.
Như vậy, về lý thuyết, kích thước các đơn vị tính toán của tính toán lượng tử có thể giảm đi hàng chục đến hàng chục nghìn thậm chí hàng trăm nghìn lần so với kích thước giới hạn của điện toán nhị phân.

- Vấn đề về cách thức tính toán
Không gian toán học cho cơ học lưởng tử không phải là không gian nhị phân, nó là không gian Hilbert có thể hiểu là một không gian vector không giới hạn chiều. Thực tế nếu xét qubit với hai trạng thái |0> và |1> thì cũng dùng đến 2 chiều hoặc mở rộng ra bốn chiều với 2-qubit. Phép toán lên các vector này sẽ là phép nhân các ma trận vuông bậc 2 hoặc bậc 4 với 2-qubit. Đây là không gian toán học tương tự không gian vector và các phép toán lên nó cũng giống như vậy.
Vì thế với một phép toán logic trong hệ nhị phân (AND, OR, NOT, XOR) chỉ đủ cho một phép cộng trừ đơn giản, thì một phép toán logic từ các cổng lượng tử (H, Ra, X, Y, Z...) sẽ là một phép nhân ma trận.
Nếu để thực hiện một phép nhân ma trận, điện toán nhị phân có thể phải dùng hàng trăm bước (???) trong khi điện toán lượng tử sẽ chỉ cần dùng 01 bước mà thôi (đấy là tao dự tính- cần kiểm chứng). Và với một phép toán đơn giản, điện toán lượng tử sẽ không nhanh hơn điện toán nhị phân là mấy, nhưng ở các phép toán phức tạp thì mức độ lại hoàn toàn khác biệt.

Và nếu cả hai vấn đề trên kết hợp với nhau, thì quả thật điện toán lượng tử sẽ là một cái gì đó rất kinh khủng.
Một trong những ứng dụng mong chờ: Trong khi Bitcoin vẫn dùng SHA256 thứ đã bị loại bỏ khỏi các cơ chế bảo mật hiện nay, thì sự xuất hiện của máy tính lượng tử ắt hẳn là ngày tàn của Bit.

Quan trọng bao nhiêu tiền cho cái này

aidokhongphailatoi · 26/12/24

fexexexe:
Đây, tao sẽ nói về chồng chập lượng tử (superposition) luôn đây.
Vấn đề của chồng chập sẽ liên quan đến cổng đo, tức là cổng mà mày dùng để trích xuất dữ liệu từ một qubit. Thông thường việc xác định một trạng thái lượng tử (đồng nghĩa là một "ket", một hàm sóng) mày phải dùng phép đo tác dụng lên nó để đo các giá trị vật lý của nó. Đơn giản nhất là năng lượng E đi. khi hạt ở |0> sẽ có mức năng lượng E0, và ở |1> có E1. Thực tế trước khi đo hạt không nằm ở |0> hay |1> mà nó nhẩy qua nhẩy lại giữa hai trạng thái. Nhưng khi đo năng lượng nó bắt buộc phải lựa chọn suy sập vào một trong hai trạng thái |0> hoặc |1>. Mô hình đo là thí nghiệm con mèo của Schrodinger đó, mở ra thì chỉ thấy chết (|0>) hoặc sống (|1>). Nhưng điều này sẽ khác khi mày có thể thực hiện phép đo đó lặp lại n lần để lấy giá trị trung bình, nếu chắc chắn n lần đo ấy đối tượng lượng tử hoàn toàn giống nhau, kết quả là số lần con mèo chết 30% và sống 70% chẳng hạn. Mày có thể kết luận là con mèo ở trạng thái chồng chập 30% chết và 70% sống. "ket" mô tả trạng thái chồng chập này là |psi> thì <0|psi>=30%; <1|psi>=70%. Nêu nãy tao đã nói, <phi|psi> mô tả xác suất suy sập của |psi> vào |phi>.

Về mặt toán học |0> hoặc |1> đều là nghiệm của phương trình sóng Schrodinger, đây là phương trinh vi phân cấp 2, nghiệm vốn là các họ nghiệm sau đó mới được chuẩn hóa về cho 1 hạt (<0|0>=1 và <1|1>=1). Mà đặc tính của phương trình vi phân là tổ hợp tuyến tính của các họ nghiệm thì cũng là nghiệm của phương trình vi phân đó. Vì thế một trạng thái tổ hợp tuyến tính |psi>=a.|0>+b.|1> cũng thỏa mãn điều kiện nghiệm của phương trình Schrodinger. Tức là cũng thỏa mãn điều kiện được tồn tại, chuẩn hóa về 1 thì phải có a^2+b^2=1 trạng thái tổ hợp này được gọi là chồng chập hay superposition. Theo cái 30 chết 70 sống kia thì a^2=30% và b^2=70%.

Vấn đề mày sẽ đo trạng thái chồng chập này kiểu gì? Bắt buộc phải lấy trung bình giá trị đo. Gọi H là toán tử đo tổng năng lượng E (là mô hình toán học trong không gian Hilbert của cổng đo vật lý). Giá trị trung bình đo được theo mô hình toán học là Etb=<psi|H|psi>/<psi|psi>= 30%.E0+70%E1. Do vậy tao có nói ở trên là nếu dùng trên 3 mức năng lượng ngoài |0> và |1> sẽ không xác định được hệ số đóng góp của trạng thái chồng chập.

Tuy nhiên hệ số xác định được mới có là a^2 và b^2 thôi. còn giá trị âm hay dương không xác định được. Thật ra vẫn có thể xác định được hướng của vector chồng chập trên cầu Bloch. Vì cổng đo lượng tử theo lý tuyết có thể đo được thêm 1 giá trị nữa cho thấy dấu của hàm sóng là vector hình chiếu xung lượng Pz. Nhưng để xác định dấu của a,b như vậy bắt buộc mày phải có một cổng đo nữa. (tao sẽ trình bầy kỹ hơn về bất định Heisenberg và cổng đo ở sau)

Sao mày ko dùng nội suy mà tính trung bình? Tính trung bình thì sai số lớn hơn nội suy

Hoàng Tử DiNa · 26/12/24

Nong_dan:
Có chỗ mua hàng ngon ko chỉ phát. Mấy cái này phải đi cảnh rồi lm mới ra được vấn để

@Ăn Chơi Dính Bệnh Tật @bogiacanada

khodulieu · 26/12/24

Alooooooo:
Hiểu dc bản chất lượng tử thì có cách nào bú lồn dc múi mít thụy vân ko mày

Có. Coi như Thuyvan ở trong 1 cái hộp đi. Mày chưa mở hộp ra thì coi như mày vừa được bú lol ẻm vừa không được bú lol ẻm. Gọi là trạng thái vừa bú vừa không bú...hay chồng chập bú lol gì đó

fexexexe · 26/12/24

wifi6:
Cám ơn mày. Tao cũng hiểu lờ mờ là vậy. Muốn tìm người confirm thôi.

Sẵn cho tao hỏi một câu nữa nhé. Theo tao hiểu, khi ta thực hiện phép đo, làm sụp đổ hàm sóng, superposition trở nên còn 1 trạng thái duy nhất. Cái này dường như ứng với nguyên lý bất định của Heisenberg => cái này thì tao thực sự không hiểu rõ lắm?

Tao search nhiều nơi thì giải thích gom về 2 ý thế này:
- Khi chúng ta thực hiện một phép đo, chúng ta đang tương tác với hệ lượng tử. Tương tác này sẽ làm "rối loạn" trạng thái superpossiont của hệ, khiến nó "chọn" một trạng thái xác định từ tập hợp các khả năng.
- Thế giới mà chúng ta cảm nhận được là một thế giới cổ điển, nơi các vật thể có các trạng thái xác định. Việc đo lường buộc hệ lượng tử phải "chuyển đổi" sang một trạng thái tương ứng với thế giới cổ điển này.

Mày có giải thích nào khác không?

Thực ra tất cả những cái lằng nhằng ở cơ học lượng tử đều do tính sóng bị nhập vào tính hạt thành một đặc trưng duy nhất là sóng-hạt ở kích thước vi mô.
Giờ hãy tưởng tượng hệ lượng tử như một cái dây đàn, mà khi đo là mày gẩy cái dây đàn đó, âm phát ra là tập hợp của âm chính (tần số f) và các hoạ âm 2f, 3f ... Mỗi âm ấy là khi dây đàn đạt một số nguyên lần bước sóng trên dây. Nếu phép đo đủ chính xác thì ở một thời điểm tức thời sẽ thấy dây chỉ rung ở f, 2f hoặc 3f. Nhưng âm chung thì là tập hợp của tất cả mà độ to nhỏ còn phụ thuộc vào lúc gẩy mạnh hay yếu - đây là phản ánh của một trạng thái chồng chập.

Đại dâm · 26/12/24

Ngày xưa cũng giỏi vật lý lắm, mà giờ thì đéo hiểu nổi cái gì 😂, má thế giới hãy buông tha cho tao đi, à cái ngày mà cái thứ này ra đời anh em Bitcoin nhớ bán hết Bitcoin đi, Bitcoin đéo tồn tại nữa đâu, giờ nghe nói thứ này mới chạy được trong phòng lạnh

thachlan510 · 26/12/24

Hay đó mà khuya rồi tao phải đi ngủ để reset RAM cái đã

solo · 26/12/24

nokovbotali · 27/12/24

fexexexe:
Thực ra tất cả những cái lằng nhằng ở cơ học lượng tử đều do tính sóng bị nhập vào tính hạt thành một đặc trưng duy nhất là sóng-hạt ở kích thước vi mô.
Giờ hãy tưởng tượng hệ lượng tử như một cái dây đàn, mà khi đo là mày gẩy cái dây đàn đó, âm phát ra là tập hợp của âm chính (tần số f) và các hoạ âm 2f, 3f ... Mỗi âm ấy là khi dây đàn đạt một số nguyên lần bước sóng trên dây. Nếu phép đo đủ chính xác thì ở một thời điểm tức thời sẽ thấy dây chỉ rung ở f, 2f hoặc 3f. Nhưng âm chung thì là tập hợp của tất cả mà độ to nhỏ còn phụ thuộc vào lúc gẩy mạnh hay yếu - đây là phản ánh của một trạng thái chồng chập.

Đây là giải thích về chồng chập hay nhất mà tao từng được đọc

Trương Lương · 27/12/24

Tao đọc xong đéo hiểu gì cả

hacmuli · 27/12/24

Cao siêu quá

wifi6 · 27/12/24

fexexexe:
Thực ra tất cả những cái lằng nhằng ở cơ học lượng tử đều do tính sóng bị nhập vào tính hạt thành một đặc trưng duy nhất là sóng-hạt ở kích thước vi mô.
Giờ hãy tưởng tượng hệ lượng tử như một cái dây đàn, mà khi đo là mày gẩy cái dây đàn đó, âm phát ra là tập hợp của âm chính (tần số f) và các hoạ âm 2f, 3f ... Mỗi âm ấy là khi dây đàn đạt một số nguyên lần bước sóng trên dây. Nếu phép đo đủ chính xác thì ở một thời điểm tức thời sẽ thấy dây chỉ rung ở f, 2f hoặc 3f. Nhưng âm chung thì là tập hợp của tất cả mà độ to nhỏ còn phụ thuộc vào lúc gẩy mạnh hay yếu - đây là phản ánh của một trạng thái chồng chập.

Cám ơn mày. Tao có đọc qua cách giải thích này rồi. Nhưng nó hơi xa vấn đề. Vẫn không giải thích rõ được tại sao cứ đo là mất superposition.

tuxedo · 27/12/24

Đồng dâm đây rồi, ko ngờ giữa thế giới vú đít Lồn cặc lại có người cho tao hỏi
Tao cũng mê lượng tử nhưng thích tìm hiểu nguyên lý hoặc động hơn là đi sâu vào giải thích bằng toán vì tao cực kỳ dốt toán, nên những cái mày nói hơi khó nhai nên từ từ tao sẽ nuốt

Mày biết Helion Energy ??? thằng Co founder nhận 3 tỷ tài trợ từ OpenAi, trước giờ truyền thông cứ ngỡ anh Bill donate 5 tỷ cho OpenAi, ai dè OpenAi cắn chưa tới nữa, còn lại chủ yếu vô thằng Helion

Đại loại là cái máy Helion này sẽ dùng điện từ trường để gia tốc Deuterium và Helium-3 đến trạng thái plasma rồi cho va chạm nhau, thay vì lấy nhiệt từ va chạm để đốt nóng nồi hơi nước như mấy cái mày khác thì nó cho va chạm trực tiếp với cái thành bên trong của máy và sản sinh ra điện trực tiếp.

Thằng founder nó giải thích là nó dùng định luật 2 của Faraday mà tao chưa rõ nó nói cái gì và nguyên lý hoạt động ntn, mày giải thích giúp tao được ko?

phucdu_atho · 27/12/24

phuphang:
Hiểu nôm na kiểu với bit nhị phân, tại 1 thời điểm m có 1 trạng thái. Giả sử trường hợp 2 đơn vị thời gian xử lý 2 bit dữ liệu thì m đi qua 4 bước 00, 01, 10, 11 tuần tự như thế.
Còn thằng qbit ngay tại 1 thời điểm nó có thể có 10 trạng thái. Với 2 qbit thì ngay trong 1 thời điểm m đã có 10^2 trạng thái. Qua 2 đơn vị thời gian m có tổ hợp 10^4 ..

Rồi m làm được gì với thứ bất định, vừa 0 vừa 1 như vậy?
Ở tầm người dùng hoặc lập trình viên, chỉ cần hiểu sơ sơ là vận hành được. Y như học đại số Boole, các cổng căn bản trong hệ nhị phân vậy thôi, còn lại là biết lập trình, chứ được mấy ai tìm hiểu sâu về chip máy tính và các định luật chi phối.
Mớ lý thuyết thì tìm hiểu cũng chẳng giúp ích được gì cho nhân loại, trừ khi là người thiết kế máy tính đó.

wifi6 · 27/12/24

tuxedo:
Đồng dâm đây rồi, ko ngờ giữa thế giới vú đít lồn cặc lại có người cho tao hỏi
Tao cũng mê lượng tử nhưng thích tìm hiểu nguyên lý hoặc động hơn là đi sâu vào giải thích bằng toán vì tao cực kỳ dốt toán, nên những cái mày nói hơi khó nhai nên từ từ tao sẽ nuốt

Mày biết Helion Energy ??? thằng Co founder nhận 3 tỷ tài trợ từ OpenAi, trước giờ truyền thông cứ ngỡ anh Bill donate 5 tỷ cho OpenAi, ai dè OpenAi cắn chưa tới nữa, còn lại chủ yếu vô thằng Helion

Đại loại là cái máy Helion này sẽ dùng điện từ trường để gia tốc Deuterium và Helium-3 đến trạng thái plasma rồi cho va chạm nhau, thay vì lấy nhiệt từ va chạm để đốt nóng nồi hơi nước như mấy cái mày khác thì nó cho va chạm trực tiếp với cái thành bên trong của máy và sản sinh ra điện trực tiếp.

Thằng founder nó giải thích là nó dùng định luật 2 của Faraday mà tao chưa rõ nó nói cái gì và nguyên lý hoạt động ntn, mày giải thích giúp tao được ko?

Cái này đơn giản mà. Cơ chế gia tốc hạt plasma bằng điện từ trường: Bằng cách điều chỉnh cường độ và hướng của từ trường, mình có thể tạo ra các vùng có từ trường không đồng đều. Khi hạt plasma di chuyển vào vùng có từ trường mạnh hơn, nó sẽ bị đẩy về phía vùng có từ trường yếu hơn. Quá trình này lặp đi lặp lại, khiến hạt plasma được gia tốc dần dần.

Không biết đúng ý mày không? Mày hỏi ngắn ngắn thôi. Để dễ giải thích.

Máy Helion này tao có đọc từ thời học phổ thông. Nhưng nó không hiệu quả, vì tốn năng lượng đầu vào cực lớn để vật chất thành plasma, và giữ plasma cực khó. Nếu nghiên cứu thành công, thì sẽ tạo ra năng lượng gần như vô hạn. Tao nghĩ dự án này cực khó thành công.

deptrainhatxamvn · 27/12/24

clgv

fexexexe · 27/12/24

Cổng đo (???):
Giờ một vấn đề khá thú vị là có thể đo được thông tin gì từ một qubit. Một qubit với trạng thái chồng chập |psi>=a.|0>+b.|1> dĩ nhiên về lý thuyết có thể mã hóa vô số số cặp giá trị a,b trong mặt phẳng phức, chỉ cần thỏa mãn a^2+b^2=1. Nhưng thực tế là không có cách nào để đo trực tiếp a,b cả.
(cho những thằng nào còn không thể hình dung được số ảo i=sqrt(-1) và số phức là gì, thì tạm hiểu trường số thực là không đủ để mô tả mọi nghiệm của các phương trình số và phương trình vi phân, cần phải mở rộng sang trường số phức thì mới mô tả được đầy đủ các nghiệm của chúng. |psi> là nghiệm bất kỳ của phương trình sóng Schrodinger thì nó cần được mô tả trong trường số phức mới đảm bảo đầy đủ, cặp giá trị a,b vì thế cũng nằm trong trường số phức)

Không thể xác định được trực tiếp, vậy chỉ còn cách xác định gián tiếp a,b thông qua đo các giá trị vật lý của qubit. Vì qubit gắn liền với hàm sóng hay trạng thái lượng tử thì có 4 giá trị cần đo (bậc tự do là 4) để xác lập là: xung lượng, năng lượng, vị trí và thời gian. Nếu đo được cả 4 cái một lúc thì một hệ lượng tử coi như là xác định. Không may là không thể đo được cả 4 cái cùng lúc do cặp xung lượng-vị trí và cặp năng lượng-thời gian là bất định từng đôi theo bất định Heisenberg. Thông thường, để đảm bảo không bỏ phí 4 bậc tự do này, người ta quay sang đó 4 giá trị độc lập có thể xác định đồng thời (không bị ảnh hưởng bởi bất định Heisenberg) là Năng lượng tổng E; Độ lớn xung lượng P, hình chiếu xung lượng Pz và Spin riêng S. Dãy số lượng tử của các giá trị thường được gọi là bộ bốn số lượng tử xác định cho một trạng thái lượng tử.

Như vậy về mặt lý thuyết, một bit nhị phân chỉ có một kiểu đầu đo và trả ra 1 loại giá trị có hai mức, thì qubit có thể có đến 4 loại đầu đo và trả ra giá trị nhiều mức (riêng spin thường là hai mức). Tuy nhiên đấy là lý thuyết, thực tế tao nghĩ đầu đo chỉ được tập trung để đo năng lượng và spin; cũng như số mức cũng hạn chế để tránh lỗi. Tao cũng tin rằng không có đầu đo độ lớn xung lượng vì giá trị này tương đương tổng năng lượng do hạt cần nằm trong giếng thế (? cần kiểm chứng).

Cuối cùng của phần này là tại sao xung lượng-vị trí và năng lượng-thời gian là bất định từng đôi, trong khi bộ E,P,Pz,S lại xác định được đồng thời. Cái này gọi là bất định Heisenberg, cách dễ nhất để lý giải là mô hình toán của phép đo. Mỗi phép đo vật lý đều có thể được mô tả thành một toán tử trong không gian toán học (trong không gian Hilbert là một ma trận). Để đảm bảo phép đo luôn cho ra giá trị đo là thật (giá trị không phức). Thì toán tử đó phải là một toán tử tự liên hợp, còn gọi là toán tử Hermite (trong không gian Hilbert là một ma trận Hermite là ma trận bằng ma trận chuyển vị của chính nó). Nếu hai toán tử phép đo giao hoán thì có thể xác định hai giá trị đo đó đồng thời, bằng không hai giá trị đo đó phải nhận một độ bất định nhất định.

Về mặt bản chất của bất định Heisenberg (không khuyến kích đọc ?):
Khi Tác động phép đo lên hệ lượng tử sẽ đo được giá trị đo và trạng thái suy sập tương ứng giá trị đo đó. Về biểu thức toán là khi tác động toán tử vào hàm sóng nhận được trị riêng và hàm riêng tương ứng trị riêng. Với 2 phép đo không tương thích với nhau, hai bộ trạng thái suy sập không giống nhau thì đương nhiên không thể có một trạng thái suy sập chung để cùng đo hai giá trị, vì vậy hai giá trị đo là không thể xác định đồng thời.

fexexexe · 27/12/24

wifi6:
Cám ơn mày. Tao có đọc qua cách giải thích này rồi. Nhưng nó hơi xa vấn đề. Vẫn không giải thích rõ được tại sao cứ đo là mất superposition.

Thật ra chồng chập là thứ chúng ta tưởng tượng ra để mô tả cho hệ lượng tử. Trước khi đo thì chẳng ai biết hệ lượng tử nó là cái gì. Mà muốn biết nó là cái gì thì phải đo, mà đo thì nó suy sập. Chồng chập là ta dùng những cái suy sập sau khi đo để hình dung lúc trước khi đo nó như thế nào thôi. Đây là điều mà Einstein khó chịu với CHLT, ông ấy luôn tin rằng có một cái bản chất mô tả nó mà không cần phải đo, không cần phải xây dựng lại từ các giá trị xác suất.... và ông ấy bảo "Chúa không chơi trò gieo xúc xắc".

Kingdom101 · 27/12/24

fexexexe:
-Vấn đề về qubit:
Một trong những vẫn đề quan trọng là phải có bột để gột nên hồ. Muốn tính toán lượng tử phải có đơn vị tính toán - qubit (bit lượng tử). Ban đầu tao cũng tò mò và đi tìm hiểu về qubit là gì thì nhận ra cả giới khoa học và công nghệ cũng chưa định hình rõ ràng về nó. Nó có thể là một cặp điện tử ở trạng thái siêu dẫn (cặp cooper), một ion bị bẫy laser, một chấm lượng tử... Như vậy nó cũng giống bóng bán dẫn ở thủa sơ khai, và những gì đang xây dựng là lý thuyết tính toán trên đó để chọn lọc và tối ưu đối tượng qubit trong thực tế.

Vì vậy tao cũng lạm bàn về một số vấn đề liên qua đến qubit.

qubit được xác định là bất cứ hệ lượng tử đơn lập có 2 mức |0> và |1>. Điều này có thể hiểu như sau: qubit có thể coi là một hạt nào đó thuộc phạm vi cơ học lượng tử mà có hai mức năng lượng bền. Nó có thể nhẩy qua nhẩy lại giữa hai mức này.
(thực ra thì một hệ lượng tử nó vô số mức năng lượng, các mức đầu thường tách biệt, càng lớn các mức càng sít lại gần nhau. Hạt có thể nhẩy qua nhẩy lại ở tất cả các mức, mức càng cao thì xác xuất có mặt càng nhỏ mà thôi, và điều này cũng còn phụ thuộc vào năng lượng của hệ, nên để hệ nằm ở hai mức đầu thì dĩ nhiên phải đưa hạt xuống nhiệt độ rất lạnh và thông thường là vài Kelvin mà thôi). Vấn đề là tại sao lại dùng 2 mà không phải 3,4 mức ban đầu, và |0>, |1> khác gì hai bit nhị phân 0,1.
* 2 mức theo tao là vì nó sẽ xác định được các trạng thái chồng chập (superposition) bằng cách đo năng lượng trung bình của hệ (thứ mà sẽ không thể làm được nếu từ 3 mức trở lên)- cái này sẽ đề cập sau.
* |0>, |1> khác gì hai bit nhị phân 0,1. Cái này khác ngay từ biểu diễn hai trạng thái này là 2 vector 2 chiều trong không gian Hilbert với qubit, và 4 vector 4 chiều với 2-qubit khi có thêm hiện tượng rối lượng tử (quantum entanglement). chưa kể superposition.

(đến đây bắt đầu phức tạp vcl)
Hai mức qubit này được gọi là hai trạng thái lượng tử mô tả bằng hàm phức và được ký hiệu bằng hai "ket" là |0> và |1> (ký hiệu bra-ket là ký hiệu phổ biến trong cơ học lượng tử khi mô tả trạng thái hệ lượng tử). Ngoài "ket" nếu thích thì hai "bra" <0| và <1| cũng được dùng để ký hiệu hai trạng thái này. Tuy nhiên cần hiểu "bra" là liên hợp phức của "ket", tức là cùng dùng để mô tả một trạng thái lượng tử cả thôi nhưng nó phải đảm bảo khử hết ra phần thực khi thực hiện phép nhân "bra" với "ket".

Một phép nhân như thế tương đương với phép nhân tích vô hướng của hai vector trong không gian Hilbert, trong không gian Hilber này một "ket" có thể coi là một ma trận cột, trong khi một "bra" là một ma trận hàng của cùng một vector. Giá trị mà ta nhận được <0|0> hay <1|1> thường là 1 vì hàm phức được chuẩn hóa cho 1 đơn hạt, còn <phi|psi> bất kỳ là xác suất mà trạng thái |psi> suy sập vào |phi> (nghe điêu điêu, còn tạm hiểu là phần xác suất thằng psi nằm trong phi, dĩ nhiên <0|1> bằng 0, vì hai trạng thái này là riêng biệt).

Đến đây, tao mới chợt nhận ra phải quay lại cái hàm phức mô tả trạng thái của hạt, trong cơ học lượng tử cái hàm đó được gọi là hàm sóng (nhìn từ góc độ vật lý chứ không xét cái ánh xạ vào không gian Hilbert). Vậy thật ra mỗi "ket" |0> và |1> được mô tả bằng một hàm vật lý, hàm này là hàm phụ thuộc hai biến: vector xung lượng q; thời gian t. Gọi là Psi(q,t). Phần xung lượng hạt q liên quan trực tiếp đến pha của sóng biến đổi theo vị trí; trong khi phần thời gian liên kết với tổng năng lượng liên quan đến tần số của sóng. Phần thời gian sẽ được bỏ đi theo một gần đúng cổ điển là BO (Born–Oppenheimer approximation) (?). Vì mỗi qubit chỉ có hai trạng thái |0> và |1> nên nếu theo bài toán đơn hạt thì hạt cần nằm trong giếng thế (để thế năng không bị lượng tử hóa, nếu không sẽ có đến 2 trạng thái |1> (?)). Tức là năng lượng thay đổi chỉ do lượng tử hóa xung lượng.
Mả mẹ, mấy cái trên chỉ để tao nghĩ rằng chỉ cần 2 đặc trưng là Năng lượng (đồng nhất độ lớn xung lượng) và hình chiếu xung lượng để mô tả một trạng thái lượng tử kia (trường hợp hạt có spin thì có thêm đặc trưng thứ 3 là spin và gắn với rối lượng tử quantum entanglement)
Đến đây tao đi đến một kết luận: Để đọc thông tin từ một bit nhị phân đầu đo sẽ trả về một giá trị nhận 0 hoặc 1. Còn đọc thông tin từ một qubit đầu đo hay cổng đo có thể sẽ trả được về tối đa 03 thông tin là Năng lượng E; hình chiếu xung lượng Pz; Spin S (mà không bị ảnh hưởng bởi bất định Heisenberg).

Hết đau đầu tao sẽ viết tiếp...

Dm tml, lâu rồi tao mới gặp 1 tml như mày, tao toán lượng tử khtn khoá 08

fexexexe · 27/12/24

Kingdom101:
Dm tml, lâu rồi tao mới gặp 1 tml như mày, tao toán lượng tử khtn khoá 08

Mày có hay đá cầu ở T5 xong bị cô Tú bắt không?

Anthony_T · 27/12/24

wifi6:
Cám ơn mày. Tao cũng hiểu lờ mờ là vậy. Muốn tìm người confirm thôi.

Sẵn cho tao hỏi một câu nữa nhé. Theo tao hiểu, khi ta thực hiện phép đo, làm sụp đổ hàm sóng, superposition trở nên còn 1 trạng thái duy nhất. Cái này dường như ứng với nguyên lý bất định của Heisenberg => cái này thì tao thực sự không hiểu rõ lắm?

Tao search nhiều nơi thì giải thích gom về 2 ý thế này:
- Khi chúng ta thực hiện một phép đo, chúng ta đang tương tác với hệ lượng tử. Tương tác này sẽ làm "rối loạn" trạng thái superpossiont của hệ, khiến nó "chọn" một trạng thái xác định từ tập hợp các khả năng.
- Thế giới mà chúng ta cảm nhận được là một thế giới cổ điển, nơi các vật thể có các trạng thái xác định. Việc đo lường buộc hệ lượng tử phải "chuyển đổi" sang một trạng thái tương ứng với thế giới cổ điển này.

Mày có giải thích nào khác không?

chưa có một giải thích nào thuyết phục cả, hiện tại chỉ ở mức độ ghi nhận là có sự sụp đổ hàm sóng khi đo lường còn nguyên nhân do đâu thì vẫn là dấu hỏi

Tính toán lượng tử, cái này đang hot.

Mai là mùng một

Anh Minh Thần Võ

Pần cùng đạo tặc

Xamer mới lớn

Con chim biết nói

Xamer mới lớn

Già làng

Chúa tể đa cấp

Mai là mùng một

Thích phó đà

Già trâu

Chú bộ đội

Chúa tể đa cấp

Địt mẹ đau lòng

Bò lái xe

Đẹp trai mà lại có tài

Con Chym bản Đôn

Lồn phải lá han

Đẹp trai mà lại có tài

Đàn iem Duy Mạnh

Mai là mùng một

Mai là mùng một

Bò lái xe

Mai là mùng một

Đẹp trai mà lại có tài

Có thể bạn quan tâm