量子会計士

先輩、それ本気でノイマン型でやるんですか?!と言われないためにあがく。

Quantum Information Science I メモ その2 コンピュータの種類

先生がIsaac Chuangに交代。この先生、WikipediaにおるとNuclear magnetic resonance (NMR) quantum computerのパイオニアとのことですが、なんことやら。 中身は、通常のComputer Science で、量子コンピュータはなかなか出てこない。しかし、CSの授業として奥深く面白かった。

UniversalなComputerの"Model"っていっても色々

  • 機械的コンピュータ
  • 電気的コンピュータ
  • 普通のコンピュータ含む
  • 光学的コンピュータ
  • 生物学的コンピュータ

    • DNA computer: ここで用いられる Bio operation <- electrical computerにおけるAND OR等の演算がDNAの場合、 Melting, Appending, Cutting, ripflip, PCR(Polymerase chan reaction) CRISPR/Cas9 →いわゆるゲノム編集ツール(第三世代らしい) これによって、DNAコンピューターの可能性も広がるのか。
  • コンセプチュアルには

→要はいろいろありますよ。 ( ここから、Isacc先生の熱いメッセージ):シリコンの世界でムーアの法則が終わりゆく中で、"Computation"の意味を今一度考えて、他のモデルを受け入れる必要がある。 シリコンの次は、これまでと違った上述のようなアイディアを活用したものになる。これは、表向きはQuantum computerの授業だけど、計算における物理とは何か考え欲しい。また、欲しているComputationを実現するための物理的あるいはBiologicalなメカニズムをどうやったら作れるか考えて欲しい。

Universality:回路による計算モデルでは、全ての論理回路は、ANDゲートとNOTゲートですべて構成できる。 Complexity: 数学の問題の"難しさ" いわゆるP、NP問題という分類?がありますが、これって決定性チューリングマシーンが前提となっているのですね。ということは、そうじゃないマシーンでは、計算量を減らせる可能性はあり、これが量子コンピューターに繋がるのですね。 P:決定性チューリング機械において、多項式時間で判定可能な問題 NP:Yesとなる証拠が与えられたとき、多項式時間で証拠の正当性の判定が可能な問題

Maxwell's daemon Szilard's engine Wikipediaに詳しい説明ありました。 永久機関的なものを作ろうにも、情報を消すときにエントロピーを減少させる必要があり、その際に要するエネルギーが、この機関から得られるエネルギーより大きい 普通のコンピューターは,1 bit 消すのに50kTlog2(J)必要、DNAコンピュータは、1演算に1.5×10-19 (J) とのこと。

Reversible computation

通常の電子的なgateは、Reversibleではない=不可逆

Reversible(可逆) computationとは、outputからinputを再現できるもの

不可逆ということは、つまりoutputからinputを再現できないということ

量子コンピュータは、量子力学の法則により、Reversibleである必要があるとのこと。なぜかというと。。それはまだ説明されていません。(たぶん)