А как же оно тикает?
11,328,012
15,081
|
Zkvxz ( Слушатель ) |
| 28 май 2017 17:40:10 |
Создан диод из девяти атомов углерода
новая дискуссия Новость 1.764Испанские ученые показали, что молекулу простого органического вещества нонадиин-1,8 можно использовать как молекулярный диод. Этот самый маленький в мире диод к тому же оказался очень эффективным, и в отличие от ранее созданных молекулярных диодов он способен работать при комнатной температуре.
Рис. 1. Химическое строение нонадиина-1,8 (слева) и схема строения монослоя, который он образует на поверхности гидрированного кремния (справа). В названии этого вещества нона- показывает, что оно содержит 9 атомов углерода, ди-ин — что две из восьми связей между этими атомами — тройные; 1,8 указывает на то, что это связи между первым и вторым и восьмым и девятым атомами. Рисунок из обсуждаемой статьи в Nature Communications
Одно из главных направлений в развитии электроники — миниатюризация. Электронные схемы и их компоненты становятся всё меньше и меньше. Однако уменьшить привычные для нас электронные схемы на основе кремния, германия и других полупроводниковых материалов (см. Полупроводники) можно лишь до определенного предела. Поэтому вот уже пару десятков лет интенсивно ведутся разработки в области молекулярной электроники, в которой электронными компонентами служат отдельные молекулы. Уже известны молекулярные провода, молекулярные логические элементы, молекулярные диоды и молекулярные транзисторы.
Исследователи из Барселонского университета, работающие в группе Исмаэля Диеса-Переса (Ismael Díez-Pérez), смогли продемонстрировать, что одна молекула нонадиина-1,8 на кремниевой подложке работает как диод (рис. 1). Эта молекула состоит всего лишь из девяти атомов углерода и двенадцати атомов водорода (С9Н12). Таким образом, созданный диод очень маленький даже по меркам молекулярной электроники.
Возможно, некоторые читатели, прочитав слово «диод», представили себе маленькие светящиеся огоньки — светоизлучающие диоды. Однако в данном случае имеется в виду не источник света, а устройство, пропускающее электрический ток в одном направлении и блокирующее его протекание в противоположном. Такие устройства — один из базовых компонентов электронных схем.
Нонадиин-1,8 относится к классу терминальных диинов — молекул, содержащих две тройные связи углерод-углерод, которые расположены на противоположных концах углеродной цепи. Такие терминальные диины были синтезированы во второй половине ХХ века и находили применение, например, в получении синтетических полимеров. На макроскопическом уровне ни нонадиин-1,8, ни родственные по структуре соединения не проводят электрический ток. Исследователи использовали молекулу углеводорода с двумя тройными связями не как обычный электрический контакт, а как контакт для туннельного тока, который возникает при «проскоке» носителя заряда между электродами — туннельном переходе (наиболее известно туннелирование электрона).
Дииновый молекулярный диод закрепляется на частично гидрированной — содержащей связи Si–H — поверхности кремния. Происходит это в результате инициируемой ультрафиолетовым излучением реакции гидросилилирования — присоединения связи Si–H к кратной связи на одном из концов молекулы нонадиина. (Эта реакция протекает аналогично изучаемым в школе реакциям присоединения водорода Н–Н или хлороводорода H–Cl к двойным или тройным связям.) Вторая тройная связь — на другом конце молекулы диина — остается свободной для возможности электрического контакта с внешними электронами. Это и позволяет исходно симметричной молекуле вести себя по-разному с электронами, движущимися в противополжных направлениях — к подложке или от нее.....
ОТВЕТЫ (110)
|
Yura_L ( Слушатель ) |
| 29 май 2017 11:42:13 |
Цитата: Zkvxz от 28.05.2017 17:40:10
И какие параметры будут у этого диода - страшно представить. Например, дробовой шум.
|
|
Zkvxz ( Слушатель ) |
| 29 май 2017 12:19:09 |
Цитата: Yura_L от 29.05.2017 11:42:13
Про шум не знаю, но там дальше в источнике есть о параметрах...
Созданный диод интересен не только размером — его эффективность уникальна для электронных компонентов такого типа. Эффективность диодов обычно определяется значением коэффициента выпрямления — отношением прямого тока к обратному току. Для нового диода коэффициент выпрямления достигает примерно 4000. Это на два порядка больше коэффициента выпрямления первого молекулярного диода, полученного в 2009 году ..
Схема эксперимента. a — молекула нонадиина-1,8 участвует в замыкании и размыкании электрической цепи между золотым зондом микроскопа и кремниевой подложкой. b — регистрация «мерцания», возникающего в результате связывания молекулярным диодом двух электродов при напряжении в −0.8 В. На верхнем графике видны скачкообразное увеличение силы туннельного тока, возникающее при контакте зонда микроскопа с молекулой, незначительные (сравнимые с ошибкой измерения) колебания силы тока в момент контакта зонд–молекула и резкое снижение силы тока до исходного значения при потере контакта. c — односторонняя проводимость диода при изменении напряжения от −2 до +2 В. Видно, что при –2 В (нижний график) наблюдается резкое увеличение силы туннельного тока (верхний график) до 120 микроампер (весь пик, иллюстрирующий рост силы тока, просто не поместился на иллюстрации), смена полярности и потенциал +2 В позволял регистрировать ток силой только в 30 наноампер — в 4000 раз меньше.
|
|
Yura_L ( Слушатель ) |
| 29 май 2017 13:36:19 |
Цитата: Zkvxz от 29.05.2017 12:19:09
Про коэффициент выпрямления - слышу впервые про такой параметр.
Народ больше интересуется такими параметрами, как прямой (выпрямленный) ток и обратное напряжение.
Иногда очень важен обратный ток, и уж на последнем месте - прямое напряжение.
Если уж смотреть этот самый коэффициент, то для обычных кремниевых диодов обратный ток составляет единицы микроампер, при прямом токе - десятки и сотни миллиампер и больше. Так что в обычной жизни отношение прямого тока к обратному порядка 10 000 - заурядное явление.
Я все время думаю, до каких размеров будут уменьшать проектные нормы? Когда дробовой шум, который обусловлен дискретностью носителей заряда, будет играть заметную роль.
А тут - электрический ток - буквально по одному электрону. Жесть.
Да, а про туннельный ток я и не подумал. А он при таких размерах будет обязательно.
И еще. в современной микроэлектронике диоды как-то не очень встречаются, все больше транзисторы, и то - полевые.
Или создание молекулярного диода - это первый шаг к созданию транзистора?
|
|
Фёдор144 ( Слушатель ) |
| 07 июн 2017 18:53:17 |
Цитата: Yura_L от 29.05.2017 13:36:19
я чет не совсем догнал ваш тезис.
утверждаете ли вы, что параметры этого диода настолько плохи, что его невозможно использовать в привычных вам системах?
имхо, не очень правильный подход.
например кубиты тоже не возможно использовать в привычных нам компьютерах. и некие их параметры на порядки хуже существующих чипов. например производительность. особенно если их оценивать по одной методике.
здесь возникаю несколько вопросов:
- корректно ли сравнивать параметры разных технических под-систем в отрыве от их места в системе и над-системе?
- корректно ли использовать одинаковые методики оценки работоспособности разных технических под-систем в отрыве от их места в системе и над-системе?
- какие выводы вообще можно сделать проводя такие сравнения?
- какова полезность таких сравнений и выводов на их основе?
----------------------
по поводу этих диодов.
мужики (ну или бабы) получили задание улучшить параметры молекулярных диодов в сравнении с имеющимися образцами. они их улучшили в несколько раз. и подтвердили их по заранее определенным критериям.
дальнейшее применение или не-применение уже зависит от разработчиков систем и над-систем.
буде их параметры устроят, их используют либо компенсируют неким способом их недостатки (шумы или еще какую хрень).
буде не устроят, следующая или та же группа попытаются еще немного улучшить параметры.
-----------------------------------
я как-то лет 10 назад сравнивал внутренности двухкассетных магнитофонов вега и онкио, имевших близкие характеристики.
так вега был внутри как космический корабль по сложности, а онкио совсем не поражал.
сложность веги диктовалась необходимостью компенсировать нестабильность параметров доступной в союзе элементной базы.
|
|
Yura_L ( Слушатель ) |
| 08 июн 2017 02:59:36 |
Цитата: Фёдор144 от 07.06.2017 18:53:17
Про кубиты - не надо, ибо их настолько нельзя применять в существующих системах, что никто даже приблизительно не может ответить на вопрос, какие именно вычисления они производят.
Про параметры диодов - естественно, их параметры должны соответствовать цели их применения. Например, в импульсных схемах интересно время восстановления, в высокочастотных детекторах - очень сильно влияет обратное сопротивление, везде и всюду - обратное напряжение и прямой ток.
Еще есть специальные диоды для генераторов шума, но это уже экзотика.
А вот в молекулярных устройствах, которые сделаны всего из десятка молекул, где бы они ни применялись, будет весьма интересная особенность, связанная с большим дробовым шумом, поскольку ток в этих диодах состоит из отдельных электронов. Если молекулярные диоды планируется использовать в качестве генератора шума, то наверное, это хорошо, поскольку спектр такого шума - практически идеальный белый Гаусовсий шум, а величина - сравнима с прямым током. И этот шум будет в этом диоде всегда, хотите вы этого или не хотите.
Однако есть еще одна проблема. Ток диода - он состоит из отдельных электронов, которые можно пересчитать по пальцам. соответственно, энергия и мощность полезного сигнала крайне мала.
Однако товарищ Найквист утверждает, что всякое устройство шумит со спектральной плотностью, равной 4kTR, независимо от размеров этого устройства.
В связи с этим возникает вопрос, а какое будет отношение полезного сигнала к тепловому шуму, если это самое kT доставляет кучу проблем в намного более мощных по сравнению с молекулярными устройствами малошумящих усилителях.
Я не знаю, может это так задумано, если не трудно, расскажите, где планируется практическое использование таких диодов.
Мое мнение такое - создание молекулярного диода, это, безусловно, достижение, такое же, как буквы IBM, выложенные специалистами из одноименной фирмы из атомов углерода с помощью туннельного микроскопа. Но практическое значение - такое же, как у этих букв.
|
|
Фёдор144 ( Слушатель ) |
| 08 июн 2017 08:54:32 |
Цитата: Yura_L от 08.06.2017 02:59:36
мой комментарий был только по методологии верификации и сравнения, а не по конкретному применению данных диодов в известных нам системах.
|
|
Yura_L ( Слушатель ) |
| 08 июн 2017 09:16:46 |
Цитата: Фёдор144 от 08.06.2017 08:54:32
Если это диод - то он и в Африке диод, и должны быть измерены абсолютно все его параметры.
А у молекулярных диодов должны быть совершенно уникальные свойства. Которые я и пытаюсь угадать.
|
|
stranger1234 ( Слушатель ) |
| 08 июн 2017 09:36:41 |
Цитата: Yura_L от 08.06.2017 02:59:36
Юрий есть такой демагогический прием обобщения или если математически навешивание кванторов общности на высказывание с одно переменной. Дык вот для того, шо бы ответить вопрос как производят вычисления кубиты - достаточно знать элементарные понятия квантовой физики, что такое волновая функция квантового объекта - вектор из некоторого линейного пространства (гильбертова), что такое интерференция (сложение векторов), как описывается физическое воздействие на квантовый объект - унитарный оператор, что такое измерение и как рассчитываются результаты измерений - правило Борна. Все это описывается в тысячах курсах по квантовой механике. Применительно к конкретно именно к кубитам могу порекомендовать например
Nielsen Quantum Computation and Quantum Information
Есть и на русском
Холево А.С. Введение в квантовую информацию.
Китаев Классические квантовые вычисления (все ищется в известной библиотеки)
или http://www.rqc.ru/ed…202017.pdf
Ну или еще 100500 ссылок в гугле
Уверяю вас, если вы найдете время и прочтете хотя бы один из этих фолиантов, то мощность класса, не могущих ответить как проводятся вычисления с кубитами уменьшится на один член
|
|
Yura_L ( Слушатель ) |
| 08 июн 2017 10:07:58 |
То есть посчитать они могут только собственную волновую функцию. Да и то с некоторой вероятностью. А оно кому-то надо?
И при чем здесь вычисления, спрашивается.
Это точно так же, для решения баллистической задачи надо просто запустить тело с заданными начальными условиями и посмотреть, куда оно прилетит.
Что больше всего забавляет при рассказах про кубиты, так это то, что начинаются эти рассказы про страшные недостатки двоичной системы счисления.
Хотя даже в детском саду рассказывают теорему про равноправность всех систем счисления. Ну и так далее, и так далее.
Ребята не заморачиваются ни с теорией информации, ни с Шенноном с его пропускной способностью каналов передачи информации, ни с физической реализуемостью собственных затей.
И не в состоянии ответить ни на один вопрос.
Не хочу поднимать дискуссию по этому поводу, если кто-то может внятно рассказать, что это такое, и для чего это нужно, то хотелось бы, чтобы рассказали.
Пока что самое внятное, что я слыхал по этому поводу, то от некоего Семенова с Мембраны. Но он привел исключительно философское описание квантовых вычислений, а про конкретные вычисления сказал, что до этого прогресс не дошел еще.
|
|
stranger1234 ( Слушатель ) |
| 08 июн 2017 12:43:53 |
Цитата: Yura_L от 08.06.2017 10:07:58
Юрий! Уравнение Шредингера в целом не предполагает стационарный гамитльтониан (то что в правой части). Соответственно, когда гамильтониан не стационарный, то и собственные функции не причем. А именно так и происходит в квантовыъ вычислений, когда прикладывается изсеняюзееся во времени магнитное поле
Цитата
Да и то с некоторой вероятностью. А оно кому-то надо?
А при том , что любые вычисления, и шире любые конролируемые процессы, измерения - это вероятностные процессы по определению, ибо никто и никогда, и ни при каких обстоятельства не может отменить действие непрогнозируемых факторов внешней среды, начиная от реликта и космических нейтрино, и заканчивая движением поезда Женева-Париж (любимый показательный пример Добряка). Более того, вся классическая криптография (RSA, SsL) строится на вероятностных процессах ибо алгоритмы сводятся к генерации пары простых чисел размером 512-1024-2048 бит(иногда больше чисел но порядка нескольких ). Дык вот проверка на то что число простое или нет имеет временную сложность порядка 2^l , l- длина числа в битах (учловно говоря лучшие алгоритмы немногим отличаются от решета эратосфена нет). Соответственно получается что детерминированно ответить, является число простым или сложным возможности нет. Зато есть несколько простых и быстрых тестов котороый с вероятностью не более 1/2 - могут определить что число составное. И решение задачи известно: генерируем генератором псевдопростых чисел любое число заданного размера, проводим 100 -200 (сколько нужно тестов, но сотен достаточно) вероятность проводим тесты на то что оно составное (после 200 таких тестов, вероятность того что мы ошибочно припишем составное число в класс простых 10^-60), если в процесса теста мы нашли что сгенерированное число составное, то генерируем новое и начинаем процедуру тестов заново. Плотность простых чисел порядка 1/l, то есть среди выбранных 2048 чисел (если длина ключа 2048) с большой вероятностью будет хотя бы одно простое.. Да забыл уточнить нюанс - если число составное, то реализация крипотграфической системы с выбранным ключом имеет угрозы быть взломанной. Но однако финансовый (да и не только финансовый)мир таки не рушится, а он сплошь и рядом использует вероятностную систему генерации ключей с вероятностной проверкой на простоту составных элементов ключей.
Именно это обстоятельство (а именно публикация алгоритма Шора по взлому RSA, и налогичных алгоритмов на простых числах) изначально и совершило грандиозный толчок в развитии квантовых вычислений- начали усиленно финансировать исследования в области квантовой информатики. Хотя если разобраться - то RSA далеко не единственный метод шифрования и практическая реализация устройств взлома RSA при большой длине ключа как мне сейчас кажется имеет огромные проблемы
Цитата
И при чем здесь вычисления, спрашивается.
При том что любое реальное вычисление - это физический процесс, у котрого есть какие-то закономерности, обусловленные природой этого
Цитата
Это точно так же, для решения баллистической задачи надо просто запустить тело с заданными начальными условиями и посмотреть, куда оно прилетит.
Что больше всего забавляет при рассказах про кубиты, так это то, что начинаются эти рассказы про страшные недостатки двоичной системы счисления.
Хотя даже в детском саду рассказывают теорему про равноправность всех систем счисления. Ну и так далее, и так далее.
А вы камрад почитайте те ссылки , которые я вам указал, а не журнал Мурзилка, или сайты тринитаристов...А потом расскажите в каком месте там обсуждаются недостатки двоичной системы исчисления
Цитата
Ребята не заморачиваются ни с теорией информации, ни с Шенноном с его пропускной способностью каналов передачи информации, ни с физической реализуемостью собственных затей.
И это тоже ваш личный разговор с вашим альтерэго или редакцией журнала Мурзлка....Морочатся и ой как морочатся в квантовой информатике термодинамическими аспектами, один из которых вы тут упомянули теорему Шеннона
Цитата
И не в состоянии ответить ни на один вопрос.
Не хочу поднимать дискуссию по этому поводу, если кто-то может внятно рассказать, что это такое, и для чего это нужно, то хотелось бы, чтобы рассказали.
Пока что самое внятное, что я слыхал по этому поводу, то от некоего Семенова с Мембраны. Но он привел исключительно философское описание квантовых вычислений, а про конкретные выПочисления сказал, что до этого прогресс не дошел еще.
Прежде чем олткрывать с кем-то дискуссию - вы хотя бы начальные знания о предмете получите, что бы не получалось Пастернака не читал - но осуждаю....Да Семенов с мембраны - точно в ладах с квантовой механикой - было дело я с ним пересекался как-то на другом форуме.
|
|
Yura_L ( Слушатель ) |
| 08 июн 2017 13:55:56 |
RSA хоть и классическая криптография, но далеко не вся. К тому же где-то была информация, что его уже сломали.
Наш ГОСТ-овский алгоритм шифрования и аналогичный буржуйский - это блоки подстановок и перестановок, и прекрасно обходится без простых чисел.
Байку про молниеносное вычисление простых чисел с помощью квантовых компьютеров - слыхал. Как слыхал, что удалось вычислить простые числа 3 и 5, и бьются над вычислением простого числа 7.
Только вот на все вопросы - какие там используются операции и какая там получается математика - идет пурга про функцию Шредингера и прочую квантовую механику.
А вот что меня окончательно добило - на вопрос, что мешает реализовать квантовые алгоритмы на обычном компьютере - ведь законы квантовой механики известны, и успешно считаются на компьютерах, да и вообще, как реализовать практически этот самый кубит.
Говорят, нет, надо именно настоящие квантовые частицы, иначе - никак. А это задача - совершенно невыполнимая, даже теоретически.
И неудивительно, что в Штатах зарубаются все гранты, где упоминаются кубиты и квантовые компьютеры.
|
slavae ( Слушатель ) |
| 08 июн 2017 16:09:47 |
Цитата: Yura_L от 08.06.2017 13:55:56
http://research.ibm.com/ibm-q/
ЦитатаIBM Q has successfully built and tested two of its most powerful universal quantum computing processors. The first has 16 qubits and is for public use by developers, researchers, and programmers via the IBM Cloud at no cost. The second is the first prototype commercial processor. With 17 qubits, and incorporating materials, devices, and architecture innovations, this processor is the most powerful built by IBM to date. All of this sophisticated engineering makes it at least twice as powerful as the free version in the cloud.
Beta access to 16 qubit processor
SDK on GitHub
Press release
Переводить надо?
|
|
stranger1234 ( Слушатель ) |
| 08 июн 2017 16:47:23 |
Цитата: Yura_L от 08.06.2017 13:55:56
Если таки речь идет о Госте - то это шифрование на эллиптических кривых, если о буржуйских то, если брать самый распостраненный aes - там таки перестановки , хотя есть и эллиптические тоже. Но оба алгоритма симметричные и требуют обмена ключами для каждого нового сеанса связи (причем и сеанс связи, ввиду более низкой по сравнению с RSA криптостойкости тоже имеет ограничения на продолжительность). А вот собственно обмен ключами происходит используя RSA или DSA - но все три задачи - логарифмирование, разложения на простые сомножители, извлечения корня в конечных полях имеют одинаковую сложность. В прошлом году на arxiv.org выкладывади препринт - и оценивали сложность взлома aes в несколько миллионов квантовых гейтов. С точки зрения современной технологии обращения с кубитами это нереально много, но сточки зрения сложности - вообще ни о чем. Только вот тут есть нюанс - как-то был на лекции и Устинов, и лично общался с ним - время когереннтности сейчас довели до микросекунд, поэтому появилась возможность введения квантовых корректирующих кодов. что принципиально отрывает возможность к масштабированию... На мое совсем непрофессиональное ИМХО - пока серьезнейшей проблемой является тепло - соотвественно отведение, и его генерация в процессе корректировки...
ЦитатаБайку про молниеносное вычисление простых чисел с помощью квантовых компьютеров - слыхал. Как слыхал, что удалось вычислить простые числа 3 и 5, и бьются над вычислением простого числа 7.
Да-да в свою коллекцию баек заверните еще байку про довоенную энигму, и сравните с ее знигмой с которой вы сейчас пишите ваши посты
ЦитатаТолько вот на все вопросы - какие там используются операции и какая там получается математика - идет пурга про функцию Шредингера и прочую квантовую механику.
Ну для инженеров выпуска 50-70 годов все что легче кувалдометра - все пендоская пурга,для отмыва бабок . Я с этим регулярно имею дело на рабочем месте.
ЦитатаА вот что меня окончательно добило - на вопрос, что мешает реализовать квантовые алгоритмы на обычном компьютере - ведь законы квантовой механики известны, и успешно считаются на компьютерах, да и вообще, как реализовать практически этот самый кубит.
Юрий я еще рах вам настоятельно рекоммендую прежде чем нести ахинею про реализацию на классическом компе функций квантового компа, прочесть, хотя бы немного из тех ссылок, что я дал...Что мешает - теория сложности мешает ...Временная сложность растет экспотенциально растет с размером системы которую требуется сэмулиировать(потому что численные расчеты это вид эмуляции поведения системы)...В качестве примера есть такая задача нахождение состояния в спиновой сети (модель Изинга), или минимума свободной энергии в дискретном конфигурационном пространстве упаковок протеина (фолдинг белка) - важнейшая задача биологии. Если у вас время и желание можно повозиться симуляторов квантовых компьютеров написано немерянно., - может повозиться https://quantiki.org…simulators . Только вот нюанс более десяток кубитов с десятком -другим квантовых гейтов - вы на этих компах ничего не симулируете, ибо скорость матричных вычислений растут как куб от размера матрицы, а размер матрицы растет как экспонетна от длины кубита- это время, а ошибки округления убьют всю и эммурируемую интерференцию
ЦитатаГоворят, нет, надо именно настоящие квантовые частицы, иначе - никак. А это задача - совершенно невыполнимая, даже теоретически.
И неудивительно, что в Штатах зарубаются все гранты, где упоминаются кубиты и квантовые компьютеры.
Естественно и не только в штатах, и в Китае, и даже у нас в МФТИ, МГУ и МИСИСе это делают ...Только вот вам лично не сообщают А так -да - все что пишут и делают пендосы - всегда гранты и попил бабок. Только почему те же самые элетронщики и ирадионженеры советско-российской школы свои записи в форумах и блогах делают с пендоских десктопов Intel, AMD или их младших братьев смартофонов - а не с православных Эльбрусов, или сматрофонов ранцевого типа зато отечественной сборки ,которые они умеют проектировать...
ЗЫ
Шо там с теоремой найквиста для сверхпроводников? или в сверхпроводниках с температурой 20 К шумы не генериуется?
|
|
Yura_L ( Слушатель ) |
| 09 июн 2017 04:30:44 |
Ну так посчитайте. При НУ спектральная плотность теплового шума - минус 200 дБВт/Гц. При 20К - на 20 дБ меньше, т.е. минус 220 дБВт/Гц.
Теперь по этим самым кубитам.
Какая там энергия квантовых частиц? Ну пусть будет 1 эв, хотя сколько просуществует квантовая частица с такой энергией? Ну да ладно.
Тогда в джоулях это будет минус 190 дБДж.
Энергетический потенциал при считывании информации - всего плюс 30 дБ.
Теперь надо умножить на ширину спектра (или разделить на время считывания), и получим отношение сигнал/шум.
И получается, что время ширина спектра не должна превышать 1 кГц, и тогда отношение сигнал/шум будет равно 1.
Но ведь если верить формуле E = hf, частота при энергии 1 эв должна быть в районе 140 дБГц.
Так что считать квантовое состояние отдельно взятой квантовой частицы при таких энергиях - никаких шансов.
Я уж не говорю, что энергия квантового состояния намного меньше.
Или в качестве кубитов используют квантовые частицы с энергией Мэв и Гэв?
Заметьте, я не говорю о том, как задавать начальное состояние квантовых частиц, как проводить операции с ними, как это реализуется практически. Я говорю о потенциальных возможностях приемного устройства при считывании информации. С точки зрения исключительно Шеннона и Котельникова.
Теперь немного про кубиты. Я же много не требую, только элементарные вопросы.
1. что представляет собой кубит и в каких состояниях он может находиться. Это по поводу алфавита, который лежит в основе теории информации.
2. Какие действия доступны с кубитами.
Я уж не спрашиваю про конкретные алгоритмы, например, вычисления простых чисел.
Ответы на эти вопросы позволяют оценить производительность квантовых вычислений и их применимости при решении конкретных задач.
Однако ответ один - все там суперсложно, математика - другая, и вообще все - другое, но это - круто. В общем, сплошной туман, что является ярким признаком мошенничества.
Ну и попутные вопросы
1. Сколько может сохраняться квантовая частица в неизменном состоянии в достаточно плотной среде и как при этом хранить и не потерять данные.
2. Как вводить исходные данные, т.е. как установить квантовую частицу в нужное квантовое состояние
3. Как работать с предельно низкими уровнями полезных сигналов
На третий вопрос я дал оценку выше.
|
Senya ( Слушатель ) |
| 09 июн 2017 13:50:28 |
Народ, я не ругаюсь и не критикую, но поверьте - даже исключительной умный человек может плавать в незнакомом вопросе наравне с дилетантом.
Действующих ГОСТов несколько, на электронную подпись (именно он с использованием математики эллиптических кривых), на хэш-функцию (используется совместно с предыдущим), и два на симметричное шифрование - старый чистая сеть Фейстеля и новый SP-сеть (подстановки-перестановки). На ключевой обмен и прочие сопутствующие операции ГОСТов нет, есть "рекомендации по стандартизации".
В США также несколько ихих "гостов", Отдельно на подпись (есть и поле по модулю простого числа, и в поле эллиптических кривых), отдельно на хэш-функции, отдельно на симметричный алгоритм AES, который также SP-сеть.
А если серьёзно - захочется что-то прояснить, спрашивайте. Всё что смогу, объясню, если не знаю или не понимаю сам, так же честно и скажу. Мне тут выпендриваться нафиг не нужно.
|
rommel.lst ( Слушатель ) |
| 09 июн 2017 14:46:51 |
Цитата: Senya от 09.06.2017 13:50:28
Все это классно - ГОСТы, перестановки и прочие умные слова. Но Юра-Л задал правильные вопрос - что такого ценного дает квантовый компутинг в отличие от классики? Можете объяснить
Вопрос ведь простой для человека в теме, правда? Полстранички текста - что же дает квантовка и почему. Я, вот, внятного ответа не видел, листая вроде даже умные статьи на эту тему - пишут, о том, "что смогли и превзошли", что "теперь мы будем ого-го!", но так, чтоб по-простому рассказать а что, собственно, победить смогли
Если оно пригодно только для задач факторизации, ок - так и надо сказать. Если может больше, то что?
|
|
Senya ( Слушатель ) |
| 09 июн 2017 14:57:29 |
1) Я могу порассказать про обычную криптографию, в квантовой почти не разбираюсь.
2). С позиций того, что всё-таки знаю полностью присоединюсь к Yura_L
|
|
stranger1234 ( Слушатель ) |
| 09 июн 2017 17:53:40 |
Цитата: Senya от 09.06.2017 14:57:29
Ну тогда давате делитесь - как там АНБ взломала RSA... Люблю выслушивать лекции о борьбе рептилоидов с землянами, рокфеллеров против ротшильдлв, и клюкву про тупых пендосов.
|
|
Senya ( Слушатель ) |
| 09 июн 2017 17:59:39 |
А кто сказал, что взломали? Я ведь серьёзно написал - если кому интересно, почему наши решили например стандартизовать целых два алгоритма, разница между которыми лет тридцать минимум - можно обсудить. Неинтересно, ну и бог с ним.
|
|
slavae ( Слушатель ) |
| 09 июн 2017 17:41:11 |
Видимо, придётся искать человека, который подписался на работу с IBM-овскими 16 кубитами.
|
|
stranger1234 ( Слушатель ) |
| 09 июн 2017 17:48:17 |
Цитата: slavae от 09.06.2017 17:41:11
А чо далеко ходить . В РКЦ (Сколково, Мисис) на семинары/лекции сходи еженедельный - познакомься с тамошней тусовкой....Колоквиум публичный http://www.rqc.ru/ev…NT_ID=1267 ... А коли денег не жалко то можно и на конференцию сходить http://conference.rqc.ru/ - всего-то 30 тыщ рублей
|
|
stranger1234 ( Слушатель ) |
| 09 июн 2017 17:46:41 |
Самое главное что он дает даже не сам компбтинг - ибо нафиг никому по жизни не впало кроме математиков рзлагать числа на простые сомножители. Основное его применение симуляция одних квантовых систем на других.
Цитата
Можете объяснитьна пальцахбез умствования типа "иди читай", объясните, нет, так не стоит тут форсить знанием умных слов. Это не к вам, Сеня, а в первую очередь к тому же Странжеру.
Если бы он вопрос задал а чего так или нет так - например как вы сейчас, то это один разговор. А когда разовор начинантся с того что Пастернак - полное дерьмо. А походу выесняееттся , что даже предисловие не открывалось - то это лругой разговор.
Цитата
Вопрос ведь простой для человека в теме, правда? Полстранички текста - что же дает квантовка и почему. Я, вот, внятного ответа не видел, листая вроде даже умные статьи на эту тему - пишут, о том, "что смогли и превзошли", что "теперь мы будем ого-го!", но так, чтоб по-простому рассказать а что, собственно, победить смоглиосвоив сотни лимонов- неа..
Если оно пригодно только для задач факторизации, ок - так и надо сказать. Если может больше, то что?
Второй раз повторяю, для тех кто читает по диагонали. Факторизация и дискретное логарифмирование - это то что дало бюджеты на ислледования. Кстати оба алгоритма в существенной части опираются на быстрое преобразование Фурье. Уже упоминал тут задачи оптимизации - то есть поиск минимума в определенном классе переборных задач (аля минимизация модели изинга ...Это кусок хлеба (или возможно пиара DWave)... Далее опять же взаимодействие спиновых сетей в квантовохимических расчетов, и т.д. и т.п. - все это на классических компах делать просто принципиально невозможно при росте системы - ибо сложность системы растет экспотенциально по размеру...И об этом тоже писал
|
|
rommel.lst ( Слушатель ) |
| 09 июн 2017 19:11:38 |
Дык, вы можете простыми словами написать, чем квантовый компутинг принципиально отличается от классического по принципу действия? Основное различие в чем?
Применения потом уже будут видны, если принцип стал понятен.
|
|
Alexxey ( Слушатель ) |
| 09 июн 2017 18:22:39 |
А что это за простые и быстрые тесты? Нельзя ли на пальцах?
Или они не до такой степени простые?
|
|
Senya ( Слушатель ) |
| 09 июн 2017 18:32:21 |
Цитата: Alexxey от 09.06.2017 18:22:39
A.15 Primality Tests and Proofs
Techniques for generating and testing primes are also provided in ANSI X9.80 [ANS98g].
A.15.1 A Probabilistic Primality Test
If n is a large positive integer, the following probabilistic algorithm (the strong probable prime test or the Miller-Rabin test) will determine whether n is prime or composite, with arbitrarily small probability of error (see [Knu81]).
Input: an odd integer n > 2 to be tested, a positive integer t for the number of trials.
Output: the message “prime” or “composite.”
1. Compute v and odd w such that n – 1 = 2vw.
2. For j from 1 to t do
2.1 Choose random a in the interval 0 < a < n.
2.2 Set b ¬ aw mod n.
2.3 If b = 1 or n – 1 go to Step 2.6.
2.4 For i from 1 to v – 1 do
2.4.1 Set b ¬ b2 mod n.
2.4.2 If b = n – 1 go to step 2.6.
2.4.3 If b = 1 output “composite” and stop.
2.4.4 Next i.
2.5 Output “composite” and stop.
2.6 Next j.
3. Output “prime.”
Вместо ¬ нужна стрелочка влево "< -" но не получается вставить, текст после неё съедается.
|
|
Senya ( Слушатель ) |
| 09 июн 2017 19:11:47 |
Цитата: Alexxey от 09.06.2017 18:47:14
А они тут и не нужны.
Это для генерации простых чисел, используемых в различных алгоритмах, а не для взлома.Нарыл тут свой старый пост
Цитата: Senya от 24.04.2012 20:35:54
А вообще разговор достаточно старый
https://glav.su/foru…73/427120/
За прошедшие 8 лет можно подвести итог - в области криптографии обмен ключами для симметричного шифрования по квантовому каналу сумел выйти за рамки лаборатории, а квантовый компьютер для взлома асимметричных алгоритмов - нет. Стартовали они почти одновременно, лет 20 назад, и похоже во втором случае ишак таки помер.
|
|
rommel.lst ( Слушатель ) |
| 09 июн 2017 19:30:19 |
Цитата: Senya от 09.06.2017 19:11:47
Вот, кстати, тоже хотел упомянуть этот момент - квантовые линии передачи данных в жизнь пошли. Пусть пока первые шаги, но уже шаги.
А компутинг - пока только дышать учится. Понятно, что все непросто вокруг этой темы, но именно поэтому и прошу человека, который вроде как уверенно о ней судит, прокомментировать постановку задачи "на пальцах"..
|
|
Alexxey ( Слушатель ) |
| 09 июн 2017 18:54:24 |
Сообщение удалено
Alexxey
09 июн 2017 20:16:08
Alexxey
09 июн 2017 20:16:08
Отредактировано: Alexxey - 09 июн 2017 20:16:08
|
|
Alexxey ( Слушатель ) |
| 09 июн 2017 19:36:01 |
Сообщение удалено
Alexxey
09 июн 2017 23:46:08
Alexxey
09 июн 2017 23:46:08
Отредактировано: Alexxey - 09 июн 2017 23:46:08
|
|
stranger1234 ( Слушатель ) |
| 08 июн 2017 09:58:43 |
Цитата: Yura_L от 08.06.2017 02:59:36
Сомнительно что это гауссов шум...Там по идее должно возникать распределение Пуассона, правда для него дисперсия равна среднему
ЦитатаОднако есть еще одна проблема. Ток диода - он состоит из отдельных электронов, которые можно пересчитать по пальцам. соответственно, энергия и мощность полезного сигнала крайне мала.
Малo для чего? что бы запитать насос - мало, а для того что бы подать напряжение на затвор полевого транзистора может и вполне достаточно
ЦитатаОднако товарищ Найквист утверждает, что всякое устройство шумит со спектральной плотностью, равной 4kTR, независимо от размеров этого устройства.
В связи с этим возникает вопрос, а какое будет отношение полезного сигнала к тепловому шуму, если это самое kT доставляет кучу проблем в намного более мощных по сравнению с молекулярными устройствами малошумящих усилителях.
наверное порядка exp(-U/кТ), U - ширина энергетической щели между LUMO и HOMO- при этом можно постараться снизить T за счет криостатирования...Пhавда вопрос с теплоотводом (ну и соотвественно быстродействием так и остается - больше 100 вт/см2 - наверное не выжать. При чем допускаю что охлаждение наноустройств на порядки более серьезная проблема нежели их массивных собратьев )
ЦитатаЯ не знаю, может это так задумано, если не трудно, расскажите, где планируется практическое использование таких диодов.
Мое мнение такое - создание молекулярного диода, это, безусловно, достижение, такое же, как буквы IBM, выложенные специалистами из одноименной фирмы из атомов углерода с помощью туннельного микроскопа. Но практическое значение - такое же, как у этих букв.
Never said never (c) https://ocw.mit.edu/…/readings/
|
|
Yura_L ( Слушатель ) |
| 08 июн 2017 10:47:52 |
Может, и Пуассона, но совершенно белый... Я так подозревал, что если рассматривать сумму достаточно большого количества коротких импульсов, что собственно представляет из себя ток, то сработает основная теорема про большие числа, и распределение нормализуется.
Если у вас токи (и полезные сигналы) представляют беспорядочную смесь импульсов вместо постоянного в пределах бита информации напряжения, то вряд ли это понравится полевому транзистору. По крайней мере, чем меньше ток, тем больше дробовой шум. Здесь ток - предельно малый. Фактически по одному электрону.
|
|
stranger1234 ( Слушатель ) |
| 08 июн 2017 13:05:26 |
Цитата: Yura_L от 08.06.2017 10:47:52
А если импульсов всего 1000 и они коррелированы - просто по природе нижелезжащих элементарны процессов. Что тогда? А если 100? А ведь если речь идет о наноэлесктронике то это тысяч-десятки тысяч атомов
Цитата
Если у вас токи (и полезные сигналы) представляют беспорядочную смесь импульсов вместо постоянного в пределах бита информации напряжения, то вряд ли это понравится полевому транзистору. По крайней мере, чем меньше ток, тем больше дробовой шум. Здесь ток - предельно малый. Фактически по одному электрону.
Ну шум ну и что. Как работать с шумом гласит теорема Шеннона - создается избыточность - например три гейта считают и голосованием определют результат...
|
|
Yura_L ( Слушатель ) |
| 08 июн 2017 13:33:00 |
И как скоррелировать электроны проводимости?
Вот я и думаю, насколько надо уменьшить проектные нормы, чтобы проблемы дробового шума встали в полный рост? Тысячи и десятки тысяч атомов - это 30-40 дБ разницы между отдельным импульсом тока и средним значением. Еще можно работать. А если атомов всего 9?
Теорема Шеннона учит нас, что любая линия передачи информации имеет свой предел, выше которого не прыгнешь. И зависит этот предел от отношения сигнал/шум и полосы частот. А если учесть,что и шум зависит от полосы частот, то приходим к теории потенциальной помехоустойчивости Котельникова, которая гласит, что все определяется отношением энергии сигнала к спектральной плотности шума. В принципе, эта теория и говорит, о приеме сигнала на фоне белого Гауссового шума, и что есть предельный уровень сигнала, ниже которого сигнал принять невозможно в принципе.
Что касается избыточности и прочих способах коррекции ошибок - так это только уменьшает скорость передачи информации, что эквивалентно просто сужению полосы, или что то же самое, увеличению длительности бита, а следовательно, энергии сигнала.
Так что уменьшать уровень сигнала как угодно нельзя.
|
adolfus ( Слушатель ) |
| 08 июн 2017 23:55:10 |
Цитата: Yura_L от 08.06.2017 10:47:52
Спектр случайного процесса и распределение его отсчетов никак не связаны и в принципе не могут быть связаны. От слов "совсем" и "абсолютно".
|
|
Yura_L ( Слушатель ) |
| 08 июн 2017 10:55:20 |
Нет, Найквист считает, что средний квадрат напряжения теплового шума зависит исключительно от сопротивления и температуры.
е^2 = 4 kTR df. Здесь df - полоса частот.
Другими словами, спектральная плотность мощности тепловых шумов определяется исключительно kT.
Если надо более точное выражение для спектральной плотности, то надо 4kTR умножить еще на (hf/kT)/(exp(hf/kT) -1). h - постоянная Планка, f - частота.
Когда hf/kT < < 1, что справедливо для разумного диапазона температур и частот, то можно считать, то спектральная плотность от частоты не зависит.
Ну, и формула отлично работает на практике.
|
|
stranger1234 ( Слушатель ) |
| 08 июн 2017 13:16:07 |
Цитата: Yura_L от 08.06.2017 10:55:20
Юрий а таки наверное формула найквиста выведено в предположении наличия сопротивления. Попробуйте ее пременить например к сверхпроводникам - а шумы и там есть...А посему - а потому, что при выводе использовалось распределение больцмана , которое я вам и привел, при некотором упрощении связанном с наличием сопротивления. А сопротивление связано с соударениями электронов с решеткой. Нет соударений или решетки, и формулу найквиста впрямую применять нельзя - вот и применяют распределение Больцмана для описания шумов - которая имеет большую общность.
Цитата
Другими словами, спектральная плотность мощности тепловых шумов определяется исключительно kT.
Если надо более точное выражение для спектральной плотности, то надо 4kTR умножить еще на (hf/kT)/(exp(hf/kT) -1). h - постоянная Планка, f - частота.
Когда hf/kT < < 1, что справедливо для разумного диапазона температур и частот, то можно считать, то спектральная плотность от частоты не зависит.
Ну, и формула отлично работает на практике.
|
South Wind ( Слушатель ) |
| 08 июн 2017 05:45:08 |
Сообщение удалено
South Wind
22 июл 2017 12:46:12
South Wind
22 июл 2017 12:46:12
Отредактировано: South Wind - 22 июл 2017 12:46:12