Kvanttilaskennan kehityslait
Kvanttilaskennan kehityslait ovat joukko havaintoja, jotka kuvaavat kvanttitietokoneiden eri osa-alueiden eksponentiaalista kehitystä. Tärkeimmät kvanttilaskennan kehityslait ovat Rosen-, Nevenin- ja Schoelkopfin lait. Nämä lait on nimetty merkittävien kvanttilaskennan tutkijoiden mukaan, ja ne ennustavat kvanttitietokoneiden suorituskyvyn jatkuvaa paranemista tulevina vuosina. On kuitenkin tärkeää huomata, että nämä lait ovat enemmän havaintoihin perustuvia nyrkkisääntöjä ja ennusteita kuin kiveen hakattuja totuuksia, ja tekniikan kehitys voi tuoda mukanaan odottamattomia haasteita ja läpimurtoja.[a]
Rosen laki muokkaa
Rosen laki (engl. Rose's law) on havainto siitä, että kubittien määrä kaksinkertaistuu mikrosiruilla noin 18 kuukauden välein. Tämä on kvanttilaskennan vastine Mooren laille, joka kuvaa transistorien määrän kasvua perinteisissä mikrosiruissa. Termin Rosen laki kehitti Steve Jurvetson tavatessaan D-Wave Systemsin perustajan Geordie Rosen, joka on lain nimen innoittaja.[1][2][3][4][5]
Nevenin laki muokkaa
Nevenin laki (engl. Neven's law) on havainto siitä, että kvanttitietokoneiden laskentateho kasvaa kaksinkertaisella eksponentiaalisella nopeudella. Tämä tarkoittaa, että laskentatehon eksponentiaalinen kasvu itsessään kiihtyy eksponentiaalisesti kubittimäärän kasvaessa. Hartmut Neven, jonka mukaan laki on nimetty, valittiin Fast Companyn vuoden 2020 luovimpien ihmisten joukkoon. Neven on todennut: ”Kyse ei ole yritysten välisestä kilpailusta, vaan pikemminkin ihmiskunnasta luontoa vastaan — tai ihmiskunnan ja luonnon välisestä yhteistyöstä”.[6][7][8]
Schoelkopfin laki muokkaa
Schoelkopfin laki (engl. Schoelkopf's law) kuvaa dekoherenssiajan pidentymistä kvanttitietokoneiden kehityksessä. Keskimäärin noin kolmen vuoden välein dekoherenssiaika on pidentynyt kymmenkertaisesti.[9][10][11][12]
Dekoherenssiaika tarkoittaa ajanjaksoa, jonka aikana kubittien muodostama kvanttitila säilyy yhtenäisenä ja stabiilina, mahdollistaen luotettavien laskutoimitusten suorittamisen. Kun dekoherenssiaika ylittyy, kvanttitila hajoaa vuorovaikutuksessa ympäristön kanssa, jolloin kvantti-informaatio menetetään ja laskenta epäonnistuu.[9][10][11][12]
Huomautukset muokkaa
- ↑ Artikkelin johdanto on johdettu leipätekstistä, joka on asianmukaisesti lähteistetty. Johdannon tarkoituksena on tiivistää artikkelin keskeiset sisällöt ja antaa yleiskuva käsiteltävästä aiheesta. Vaikka johdanto itsessään ei sisällä lähdeviitteitä, se perustuu artikkelissa myöhemmin esitettyihin tietoihin, jotka on tuettu luotettavilla lähteillä. Johdannon poistaminen lähteettömänä ei ole perusteltua, sillä se on olennainen osa artikkelin rakennetta ja auttaa lukijaa ymmärtämään aiheen merkityksen ja laajemman asiayhteyden.
Lähteet muokkaa
- ↑ Geordie Rose: An Amazing Journey: Pictures from D-Wave's Early Days geordierose.medium.com. 8. elokuuta 2022. Arkistoitu 29.3.2024. Viitattu 29.3.2024. (englanniksi)
- ↑ Roses, Mor M.; Landa, Haggai; Dalla Torre, Emanuele G.: Simulating long-range hopping with periodically driven superconducting qubits. (arkistoitu 22.2.2024) Physical Review Research, 2012, 3. vsk, nro 3, s. 033288. arXiv 2102.09590. doi:10.1103/PhysRevResearch.3.033288. ISSN 2643-1564. Bibcode:2021PhRvR...3c3288R. Artikkelin verkkoversio. Viitattu 29.3.2024. (englanniksi)
- ↑ Tanburn, Richard; Okada, Emile; Dattani; Nike: Reducing multi-qubit interactions in adiabatic quantum computation without adding auxiliary qubits. Part 1: The "deduc-reduc" method and its application to quantum factorization of numbers. (arkisto 29.3.2024 (PDF)) Quantum Physics (quant-ph), 2015. OCLC 1106223565. doi:10.48550/arXiv.1508.04816. Artikkelin verkkoversio. Viitattu 29.3.2024. (englanniksi)
- ↑ Luke Dormehl: IBM's Ambitious Million-Qubit Quantum Computer Plan Digital Trends. 14. joulukuuta 2020. Designtechnica. Arkistoitu 22.2.2024. Viitattu 29.3.2024. (englanniksi)
- ↑ Griffin, Matthew: Quantum computing Rose's Law is Moore's Law on steroids fanaticalfuturist.com. 31. elokuuta 2016. 311i. Viitattu 29.3.2024. (englanniksi)
- ↑ Kevin Hartnett: Does Neven's Law Describe Quantum Computing's Rise? Quanta Magazine. 18. kesäkuuta 2019. Arkistoitu 21.6.2019. Viitattu 29.3.2024. (englanniksi)
- ↑ Google scientist Hartmut Neven coined the term 'Quantum AI.' fastcompany.com. Arkistoitu 28.3.2024. Viitattu 29.3.2024. (englanniksi)
- ↑ Google quantum breakthrough will help solve 'impossible problems' Financial Times. 24. lokakuuta 2019. Arkistoitu 24.10.2019. Viitattu 29.3.2024. (englanniksi)
- ↑ a b Metz, Cade: Yale Professors Race Google and IBM to the First Quantum Computer. (arkistoitu 14.11.2017) The New York Times, 13. marraskuuta 2017. Artikkelin verkkoversio. Viitattu 29.3.2024. (englanniksi)
- ↑ a b Steffen, Matthias: Superconducting Qubits Are Getting Serious. (arkistoitu 29.3.2024) Physics, 2011, 4. vsk, nro 103. American Physical Society (APA). doi:10.1103/Physics.4.103.. Artikkelin verkkoversio. Viitattu 29.3.2024. (englanniksi)
- ↑ a b Schoelkopf, R. J.; Bishop, Lev S .; Paik, Hanhee et al.: Observation of High Coherence in Josephson Junction Qubits Measured in a Three-Dimensional Circuit QED Architecture. Phys. Rev. Lett., 2011, 107. vsk, nro 24, s. 240501. American Physical Society (APA). doi:10.1103/PhysRevLett.107.240501. Artikkelin verkkoversio. Viitattu 29.3.2024. (englanniksi)
- ↑ a b Giles, Martin: The key to bigger quantum computers could be to build them like Legos MIT Tech Review. 2019. Yale Quantum Institute. Arkistoitu 29.3.2024. Viitattu 29.3.2024. (englanniksi)
Aiheesta muualla muokkaa
- Ezratty, Olivier: Is there a Moore's law for quantum computing?. Quantum Physics (quant-ph), 27.3.2023. arXiv: 2303.15547v1. doi:10.48550/arXiv.2303.15547. Artikkelin verkkoversio (PDF). (englanniksi)