Quantum Ghosts

Quantum Ghosts

เครดิตฟรี

พลิกเหรียญควอนตัม แล้วคุณอาจแบ่งจักรวาลของเราออกเป็นสองส่วน อย่างน้อย นั่นคือหลักฐานที่อยู่เบื้องหลังการตีความการวัดควอนตัมในหลาย ๆ โลกซึ่งเป็นแนวคิดที่ว่าการวัดควอนตัมทุกครั้ง หรือตีความว่าเป็นฟังก์ชันคลื่นยุบ แบ่งจักรวาลของเราออกเป็นหลายจักรวาล หนึ่งจักรวาลสำหรับแต่ละผลลัพธ์ที่เป็นไปได้

สล็อต

ในขณะที่การตีความโลกควอนตัมของเรามีข้อโต้แย้งมากมาย แนวคิดเบื้องหลังได้พิสูจน์แล้วว่ามีประโยชน์สำหรับการคำนวณ อันที่จริง การตีความจากหลายโลกเป็นแรงบันดาลใจเบื้องหลัง “Quantum Ghosts” ซึ่งเป็นโครงการที่เริ่มต้นโดยนักเรียนสี่คนที่งาน Hackathon ที่ Tel Aviv ของ Qiskit โดยมีเป้าหมายในการปรับปรุงStatevectorSimulatorใน Qiskit Aer
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ทีมงานได้พัฒนาวิธีการจำลองผลลัพธ์ที่เป็นไปได้ทั้งหมดของการวัด โดยพื้นฐานแล้วทำให้ CPU แบบคลาสสิกสามารถคำนวณและติดตามไทม์ไลน์คู่ขนานได้
ฟีเจอร์ใหม่นี้ช่วยให้ StatevectorSimulator ใน Qiskit Aer สามารถจำลองวงจรด้วยการวัดได้แม่นยำยิ่งขึ้น “Quantum Ghosts” จะถูกนำไปใช้กับ Qiskit Aer ในอนาคตอันใกล้นี้
เราได้สัมภาษณ์นักเรียนแฮ็กเกอร์สี่คนเพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ Quantum Ghosts รวมถึงความคิดของพวกเขาในขณะที่วางแผนและพัฒนาการแฮ็ก ตลอดจนวิวัฒนาการที่มีความหวังสำหรับแฮ็ก
Keren Avnery : ฉันอายุ 22 ปี และมาจากอิสราเอล ฉันเรียนเอกฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยฮิบรูแห่งเยรูซาเลม และตอนนี้ฉันเรียนที่สถาบันวิทยาศาสตร์ Weizmann สำหรับวิทยาศาสตรมหาบัณฑิต ในวิชาฟิสิกส์
Matan Parnas : ฉันอายุ 19 ปี และเพิ่งจบปีแรกที่มหาวิทยาลัย Bar Ilan เอกฟิสิกส์ โดยเป็นส่วนหนึ่งของหน่วยเงินสำรองทางวิชาการใน IDF Hackathon เป็นประสบการณ์ครั้งแรกของฉันกับ Qiskit และฉันได้เรียนรู้จากการปฏิบัติจริง แน่นอนว่ามันเป็นประสบการณ์ที่เหลือเชื่อสำหรับฉัน
Gilad Pollack : ฉันเป็นนักศึกษาที่ Tel-Aviv University ตอนนี้กำลังสำเร็จการศึกษา วท.บ. ในวิชาฟิสิกส์ ฉันมีประสบการณ์มากมายเกี่ยวกับการเขียนโปรแกรมนอกมหาวิทยาลัยที่กำลังศึกษาอยู่ แต่งาน Hackathon นี้เป็นประสบการณ์ครั้งแรกของฉันกับ Qiskit
Gal Viener : ตอนนี้ฉันเป็นนักเรียนวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์และคณิตศาสตร์ที่ Open University of Israel ฉันไม่เคยมีประสบการณ์กับ Qiskit หรือการคำนวณควอนตัมมาก่อนการแฮ็กกาธอนนี้ ฉันเคยได้ยินเกี่ยวกับ qubits มาก่อน แต่กลับกลายเป็นว่ามันไม่เหมือนกับที่ฉันจินตนาการไว้
เหตุใดกลุ่มของคุณจึงต้องการปรับปรุงคุณลักษณะเฉพาะของ Aer นี้
พอลแล็ค : อย่างที่มันเป็น StatevectorSimulator มีประโยชน์น้อยกว่าสำหรับวงจรควอนตัมที่มีการวัด เนื่องจากเมื่อจำลองการวัดภายในวงจร StatevectorSimulator จะยุบสถานะเป็นผลลัพธ์แบบสุ่ม ซึ่งหมายความว่าสำหรับการวิ่งต่อเนื่องของวงจรเดียวกัน คุณอาจได้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกัน อันที่จริง ผลลัพธ์แต่ละรายการเป็นเพียงส่วนย่อยของผลลัพธ์ที่เป็นไปได้เท่านั้น
ทีมของคุณเข้าใกล้การจำลองเวกเตอร์ของรัฐอย่างไร?
Pollack : เป้าหมายของเราคือการจำลอง สำหรับการวัดแต่ละครั้งในวงจร ทั้งผลลัพธ์ที่เป็นไปได้ (หรือทั้งหมด) ด้วยวิธีนี้ ผลลัพธ์สุดท้ายจะมีประโยชน์มากกว่า
เหตุใดเครื่องจำลองจึงต้องติดตามผลลัพธ์หลายรายการ
Avnery : การตีความเชิงปรัชญาอย่างหนึ่งของฟิสิกส์ควอนตัมเกี่ยวข้องกับความไม่แน่นอนที่แฝงอยู่ในการวัด เราไม่สามารถทราบได้ว่าผลลัพธ์ใดที่เป็นไปได้ในการวัดผล
Avnery, cont’d : สิ่งนี้ถือได้ว่าเป็นไทม์ไลน์ที่แตกต่างกันซึ่งแยกจากการวัดแต่ละครั้ง โดยที่แต่ละไทม์ไลน์จะมีการวัดค่าเฉพาะ (ค่าลักษณะเฉพาะ) และความน่าจะเป็นของแต่ละไทม์ไลน์คือโอกาสที่จะได้รับค่าลักษณะเฉพาะนี้
“ผีควอนตัม” จัดการกับผลลัพธ์หลายอย่างเหล่านี้อย่างไร
Avnery : แทนที่จะหาค่าเฉลี่ยจากการวัดแต่ละครั้งและทำงานกับค่าที่คาดหวัง หรือสุ่มเลือกค่าลักษณะเฉพาะเฉพาะ ในโครงการของเรา เราได้ให้ตัวเลือกในการจัดวางผลลัพธ์ที่เป็นไปได้ที่แตกต่างกันทั้งหมดและความน่าจะเป็นสำหรับการวัดแต่ละครั้ง และเพื่อทำการทดลองต่อไปใน ไทม์ไลน์ที่แตกต่างกันทั้งหมดพร้อมกัน (ในเชิงเปรียบเทียบ แน่นอน ตัวจำลองทำงานบน CPU แบบคลาสสิก ดังนั้นไทม์ไลน์จะต้องคำนวณซ้ำทีละรายการ)
Avnery ต่อ:ด้วยวิธีนี้ เราสามารถวัดผลระหว่างการทดสอบโดยไม่สูญเสียข้อมูลอันมีค่าที่จัดเก็บไว้ในไทม์ไลน์ต่างๆ
อะไรคือส่วนที่ยากที่สุดในการสร้างโครงการนี้?
Parnas : สำหรับฉัน ส่วนที่ยากที่สุดคือการคิดว่าฉันสามารถเห็นภาพผลลัพธ์ของการทดลองในลักษณะที่ใช้งานง่ายและเป็นธรรมชาติได้อย่างไร
Viener : และสำหรับฉัน โดยส่วนตัว ปัญหาหลักคือการเข้าใจแนวคิดพื้นฐานของการคำนวณควอนตัม เนื่องจากฉันเป็นนักเรียนวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์และคณิตศาสตร์ และยังไม่พบแนวคิดที่ซับซ้อน เช่น ฟิสิกส์ควอนตัม อัลกอริธึมควอนตัม และการใช้ประโยชน์
Viener ต่อ : นอกจากนี้ ในทางเทคนิค เมื่อสร้างโครงการของเรา ฉันได้รับมอบหมายให้แสดงการคำนวณและการวัดเป็นภาพ และนั่นเป็นอุปสรรคทางเทคนิคที่ค่อนข้างใหญ่ เนื่องจากฉันพยายามรวมโค้ดบิตจากภาษาต่างๆ ไว้ในโครงการเดียวกัน ทั้งหมด ภายในกรอบเวลาประมาณห้าชั่วโมง
อะไรคือสิ่งที่คุณชอบที่สุดในงาน Qiskit hackathon?
Viener : เนื่องจากผู้ที่มีพื้นฐานทางวิชาการส่วนใหญ่มาจากสาขาคณิตศาสตร์และ CS เชิงนามธรรม เป็นเรื่องที่น่าสนใจมากที่เห็นว่าวิธีการพีชคณิตนามธรรมถูกนำมาใช้ในการอธิบายการเปลี่ยนแปลงการคำนวณด้วยควอนตัมและประตูตรรกะอย่างไร
Viener, ต่อ : และในทางกลับกัน ฉันได้พูดคุย ทำงาน และเรียนรู้จากนักฟิสิกส์ และเรียนรู้เกี่ยวกับโลกที่น่าสนใจอย่างยิ่งของฟิสิกส์ควอนตัม และโดยเฉพาะอย่างยิ่งการคำนวณควอนตัม ความจริงที่ว่าเรามีการบรรยายตลอดทั้งวันจากผู้เชี่ยวชาญในสาขานี้ช่วยอย่างมากในการเปิดเผยแนวคิดและจุดประกายจินตนาการของผู้เข้าแข่งขัน

สล็อตออนไลน์

คุณจะมีส่วนร่วมกับ “Quantum Ghosts” ต่อไปอย่างไร?
Viener : ถ้าฉันหาเวลาได้ ฉันจะพยายามใช้ฟังก์ชันการแสดงภาพข้ามภาษาในลักษณะที่เหมาะสม
Pollack : ใน Hackathon โปรเจ็กต์นี้ถูกใช้งานใน Python แต่ตัวจำลอง Qiskit หลักนั้นเขียนด้วย C++ ดังนั้นสำหรับโปรเจ็กต์หนึ่ง จะต้องมีการแปลง
Parnas : ฉันต้องการสร้างแบบจำลอง 3 มิติของการยุบฟังก์ชันคลื่นและดูว่ามีการเปลี่ยนแปลงอย่างไรในการทดสอบแต่ละครั้ง ฉันยังต้องการขัดเกลาตัวจำลองเพื่อให้อัลกอริธึมทำงานได้อย่างราบรื่นยิ่งขึ้น
คนอื่นอาจใช้ Quantum Ghost อย่างไร
Parnas : การวิเคราะห์การทดลองใดๆ อาจทำได้ง่ายขึ้นมากโดยใช้ฮิสโตแกรมของสัมประสิทธิ์ความน่าจะเป็น รวมทั้งแผนภูมิประวัติของฟังก์ชันคลื่นยุบ
พอลแล็ค : และเมื่อนำมาใช้ใน Qiskit สามารถใช้ “ผีควอนตัม” เพื่อให้เห็นภาพและเข้าใจวงจรที่ซับซ้อนซึ่งมีการวัดจำนวนมากได้ดีขึ้น นอกจากนี้ เนื่องจากการวัดและสัญญาณรบกวนมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิด จึงสามารถนำมาใช้เพื่อช่วยจำลองสัญญาณรบกวนได้ดีกว่าเมื่อก่อน
ในที่สุดคอมพิวเตอร์ควอนตัมก็พัฒนาจนทุกคนสามารถตั้งโปรแกรมได้ นั่นหมายความว่าถึงเวลาแล้วที่จะสร้างชุมชนที่เข้มแข็งและครอบคลุมซึ่งผู้คนสามารถถามคำถามซึ่งกันและกัน แบ่งปันข้อสังเกตของพวกเขา เสนอแนวทางใหม่ จัดการความคาดหวัง และค้นพบศักยภาพสูงสุดของคอมพิวเตอร์ควอนตัม
ฉันชื่อ Farai Mazhandu และความหลงใหลในวิชาฟิสิกส์และวิทยาการคอมพิวเตอร์ของฉันกลับไปสู่โรงเรียนมัธยม ปัจจุบัน ฉันสำเร็จการศึกษาระดับปริญญาโทด้านฟิสิกส์ควอนตัมเชิงทดลองจากมหาวิทยาลัย Wits ในแอฟริกาใต้ และฉันเป็นชาวซิมบับเว ฉันอยู่ในกลุ่ม ผู้สนับสนุนQiskit กลุ่มแรกและเป็นประสบการณ์ที่น่าตื่นเต้น การเข้าถึงเครือข่ายที่หลากหลายอย่างไม่จำกัดช่วยให้ฉันพัฒนาและปรับปรุงชุดทักษะ อยู่เหนือแนวโน้มล่าสุดในการคำนวณควอนตัม จับจังหวะโอกาส พบกับที่ปรึกษาและผู้ร่วมงานที่คาดหวัง ทำความรู้จักเพื่อนใหม่ และเข้าถึงสิ่งสำคัญ ทรัพยากรที่ผูกพันที่จะทำให้ฉันประสบความสำเร็จในด้านนี้
สำหรับฉัน ส่วนที่โดดเด่นของการเป็นผู้สนับสนุน Qiskit คือการเข้าถึงเครือข่ายที่ไม่เป็นทางการของผู้ที่ชื่นชอบงานอดิเรก โค้ช และพี่เลี้ยงที่มีประสบการณ์ (aka ‘scars’) และความเชี่ยวชาญที่จำเป็นในการเกลี้ยกล่อมให้ฉันก้าวไปข้างหน้า ชุมชน Qiskit เป็นคนใจกว้างและช่วยเหลือดีมาก ฉันได้รับการสนับสนุนอย่างไม่น่าเชื่อในขณะที่ฉันทำงานเกี่ยวกับปัญหา Github และฝึกฝนทักษะ Python ของฉัน ขอบคุณ ความสัมพันธ์ที่ดีบางอย่างที่ฉันได้พัฒนาขึ้นในกิจกรรมต่างๆ และผ่านการมีส่วนร่วมอย่างแข็งขันในชุมชน Qiskit ทำให้ฉันได้เงาคนที่ทำงานในบทบาทที่ฉันชื่นชม สิ่งนี้ทำให้ฉันมีโอกาสได้สัมผัสจริง ๆ ว่าการทำงานในคอมพิวเตอร์ควอนตัมเป็นอย่างไร

jumboslot

เครือข่ายที่แข็งแกร่งมีผลกระทบอย่างมากต่ออาชีพการงานและการเติบโตทางอาชีพ เมื่อเครือข่าย Qiskit เติบโตขึ้น คนเหล่านี้บางคนจะกลายเป็นผู้ทำงานร่วมกันในระยะยาว และคนอื่นๆ อาจทำหน้าที่เป็นกลุ่มผู้ตัดสินที่เป็นมิตร ฉันเห็นด้วยว่าการผูกมิตรกับผู้มีเกียรติเป็นสิ่งสำคัญ แต่สำหรับ Qiskit คุณจะผูกมิตรกับเพื่อนรุ่นเดียวกันและรุ่นน้องด้วย การเชื่อมต่อทั้งหมดเหล่านี้มีความสำคัญและจะมีประโยชน์ในสถานการณ์ที่แตกต่างกัน
นี่คือเหตุผลที่ฉันคิดว่าคุณควรเข้าร่วมกับฉันและสร้างเครือข่ายของคุณเองในชุมชน Qiskit:
มีแหล่งข้อมูลที่สามารถเข้าถึงได้จำนวนมากดังนั้นเพื่อให้คนดีมีการศึกษาในทางปฏิบัติของการเข้ารหัสสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่มีเช่นวิดีโอ Qiskit บน YouTubeและตำรา Qiskit ออนไลน์ นอกจากนี้ Qiskit ยังมีรอยเท้าดิจิทัลที่แข็งแกร่ง ดังนั้นการโต้ตอบผ่านวิดีโอ โซเชียลมีเดีย Slack และกิจกรรมออนไลน์ ( โดยเฉพาะในสมัยนี้ของ Covid19 ) ได้รับการตอบรับอย่างดี
IBM ได้สร้างกลุ่มอุปกรณ์ควอนตัมแบบเปิดที่ไม่ธรรมดา และ Qiskit เป็นอุปกรณ์ที่ไม่เชื่อเรื่องพระเจ้าของฮาร์ดแวร์ควอนตัม ระบบเหล่านี้มีการแข่งขันกันในปัจจุบันและมีแนวโน้มว่าจะเป็นเช่นนั้น ในอนาคตเมื่อการคำนวณควอนตัมสามารถนำไปใช้กับกรณีการใช้งานจริงได้ การเรียนรู้เกี่ยวกับพวกเขาตอนนี้ถือเป็นก้าวย่างที่ยิ่งใหญ่
Qiskit Camps ซึ่งจัดขึ้นในสี่ทวีป (สหรัฐอเมริกา ยุโรป เอเชีย และแอฟริกา) เป็นกิจกรรมในอุดมคติที่ไม่เพียงแต่จะได้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ Qiskit เท่านั้น แต่ยังได้พบปะกับ Qiskitters ที่หลงใหลในขณะที่แข่งขันกับทีมจากทั่วทุกมุมโลก คุณจะได้รับที่จะทำงานหนักและเล่นยากในเหตุการณ์เหล่านี้และพวกเขากำลังมักจะจัดขึ้นที่สนุกและน่าแปลกใจสถานที่ – ผมไปหนึ่ง Pilanesberg Game Reserve ในแอฟริกาใต้และมันเป็นประสบการณ์ที่น่าจดจำอย่างแท้จริง หากคุณเป็นเหมือนฉันและมีความสนใจในคอมพิวเตอร์ควอนตัม รักการเดินทาง และต้องการสัมผัส กับสถานที่ดีๆ ร่วมกับผู้อื่น ฉันรู้ดีว่าไม่มีชุมชนใดดีไปกว่าการเข้าร่วม ( Covid19 ได้หยุดสิ่งเหล่านี้ชั่วคราว แต่หวังว่าพวกเขาจะกลับมาในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่ง )
ชุมชน Qiskit มีความหลากหลายและมีผู้ที่ชื่นชอบงานอดิเรก ศิลปิน แฮกเกอร์ และอื่นๆ อีกมากมาย คุณสามารถเข้าถึงชุมชนผู้เชี่ยวชาญและผู้สนใจทั่วโลกได้น้อยมาก ด้วยใจที่เปิดกว้าง ความพร้อมในการเสนอแนะ มีส่วนร่วม และเรียนรู้ ทุกคนจึงเป็นทรัพย์สินของชุมชน
คอมพิวเตอร์ควอนตัมเป็นสาขาที่ค่อนข้างใหม่ และต้องการให้เราทุกคนทำให้มันสำเร็จ ฉันแนะนำให้คุณพิจารณาที่จะเป็นผู้สนับสนุน Qiskit อย่างจริงจัง เนื่องจากนี่อาจเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการสร้างแนวคิดใหม่ๆ และเริ่มการทำงานร่วมกันใหม่ การก้าวไปสู่อนาคตที่คอมพิวเตอร์ควอนตัมบุกเบิกจะต้องอาศัยพรสวรรค์และการมีส่วนร่วมของคนเก่งๆ มากมายเช่นคุณ ไม่ว่าคุณจะรู้หรือไม่ก็ตาม คุณมีสิ่งสำคัญที่จะมีส่วนร่วม หากการอ่านโพสต์นี้ทำให้คุณรู้สึกตื่นเต้น แสดงว่า คุณอาจพบเผ่าควอนตัมของคุณแล้ว ยินดีต้อนรับกลับบ้าน!
ในเดือนธันวาคม 2019 Quantum Computing ได้สำรวจพื้นที่ใหม่ใน Pilanesberg ประเทศแอฟริกาใต้ ที่ซึ่งกลุ่มนักศึกษา นักการศึกษา นักวิจัย และนักพัฒนาประมาณ 120 คนมาพบกันเพื่อคิดค้นโซลูชันที่สร้างสรรค์และสร้างผลิตภัณฑ์ใหม่โดยใช้ Qiskit ผู้เข้าร่วมได้รับความช่วยเหลือจากครอบครัวลิงบาบูนที่เป็นมิตรซึ่งมาเยี่ยมเป็นครั้งคราวเพื่อตรวจสอบความคืบหน้าของ Hackathon
[NPC5]เหตุการณ์นี้ห่อขึ้นปีแรกที่ประสบความสำเร็จของแคมป์ Qiskit ระหว่างประเทศซึ่งตั้งแต่สหรัฐอเมริกา , ยุโรป , เอเชียและแอฟริกา Qiskit Camps ช่วยให้ผู้เชี่ยวชาญด้านคอมพิวเตอร์ควอนตัม ผู้ที่ชื่นชอบ และผู้เริ่มต้นสามารถเชื่อมโยงและขยายชุมชนคอมพิวเตอร์ควอนตัมทั่วโลก ทีมประกอบด้วยผู้คนจากหลากหลายสาขาวิชา รวมถึงนักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ นักฟิสิกส์ วิศวกรเครื่องกล และอื่นๆ