Первое использование квантового компьютера в научной фантастике

Лауреат Нобелевской премии по физике Ричард Фейнман считается изобретателем концепции квантовых компьютеров примерно в 1982 году в статье «Моделирование физики с помощью компьютеров ». Также недавно компания DWave представила якобы настоящий квантовый компьютер , о котором было много новостей, включая покупки NASA, Google и Lockheed Martin.

Когда концепция квантового компьютера впервые использовалась в научной фантастике?

(«ранние» вхождения также допустимы, если отвечающие не уверены в окончательном «самом раннем» ответе)
Карантин; 1994 — amazon.com/Quarantine-Greg-Egan/dp/0061054232 Я уверен, что другие могут добиться большего успеха
Они когда-нибудь упоминали, какой тип компьютера был у Зигги в Quantum Leap?

Ответы (3)

Эксперты по квантовым вычислениям склонны говорить, что DWave не является «настоящим» универсальным квантовым компьютером, который использует квантовую версию логических вентилей, а скорее сочетает в себе квантовую физику с тем, что известно как «адиабатический компьютер», который позволяет ему выполнять определенные типы вычислений. лучше, чем классический компьютер, хотя неясно, можно ли его масштабировать (см. статью в журнале Scientific American для хорошего обзора).

Что касается вашего вопроса, я попытался найти «квантовый компьютер» в книгах Google, затем, когда появился список результатов, я щелкнул «инструменты поиска» вверху, затем переключился с «в любое время» на «пользовательский диапазон» и ограничил диапазон дат различными способами, чтобы попытаться найти самый ранний пример научно-фантастической книги с этой фразой. Самое раннее, что я смог найти, это фрагменты , которые появились здесь на стр. 155-159 выпуска «Аналоговая научная фантастика и факты». Небольшой поиск других фрагментов из того же рассказа показал, что это повесть «Подарок перед отъездом». WR Thompson, из номера за середину декабря 1992 г. (см. два последовательных отрывка на стр. 159 здесь и здесь ).от продавцов торговой площадки на амазоне, если вы хотите это прочитать. Конечно, книги Google не включают в себя все публикации, но в любом случае это, вероятно, одна из самых ранних.

редактировать: ответ Ричарда на «Карантин» Грега Игана - хорошая находка, версия в твердом переплете была выпущена в сентябре 1992 года, поэтому она предшествует «Подарку перед отъездом» на несколько месяцев. Если вы щелкнете по обложке на странице Amazon и выполните поиск «квантовый компьютер», Иган никогда не использует эту конкретную фразу, но на стр. 213–214 есть цитата, описывающая эту идею: правильный вид квантовой случайности - и вы создаете, по сути, "параллельную" машину с астрономическим числом процессоров. Каждый из них выполняет одну и ту же программу, но применяет ее к разным данным. Все, что вам нужно сделать, это быть уверенным, что когда вы разрушаете систему, вы выбираете версию, которая нашла иголку в математическом стоге сена».

Я также наткнулся на более позднее эссе Игана, где он объясняет, что его идея в истории о том, что было бы возможно с квантовым компьютером, была опровергнута более поздней наукой:

В последней части мечта сталкивается с реальностью. Не существует универсального метода мгновенного обнаружения того, какая из «ветвей» расчета дала желаемый результат. Все, что у вас есть в конце вычислений, — это квантовая система в суперпозиции тысяч состояний, и если вы просто измерите состояние этой системы, вероятность наблюдения единственного результата, который скажет вам что-то полезное, исчезающе мала. С тем же успехом вы могли бы запустить один классический компьютер на случайно выбранных входных данных! Есть оригинальные приемы, которые можно использовать для решения конкретных задач: подходы, использующие детальную структуру проблемы, позволяющие квантовому компьютеру достичь состояния, в котором он с высокой вероятностью может сообщить вам что-то полезное (Питер Шор). Алгоритм разложения чисел на множители является наиболее известным примером этого). Но статья «BBBV» 1997 года показала, что наивная идея взять совершенно общую задачу и ожидать, что квантовый компьютер даст ответ таким же образом и так же быстро, как если бы вы имели дело с таким количеством классических компьютеров, как есть ответвления к квантовому расчету, несостоятельны. Я полагаю, меня нельзя винить в том, что я не знал этого результата за пять лет до того, как он был доказан, но это фатально для большинства квантовых подвигов Ника, которые сводятся к тому, что он «размазывает», одновременно пробуя каждую альтернативу среди тысяч или миллионов, затем выбор свернуть на ветку, которая оказалась успешной. Но статья «BBBV» 1997 года показала, что наивная идея взять совершенно общую задачу и ожидать, что квантовый компьютер даст ответ таким же образом и так же быстро, как если бы вы имели дело с таким количеством классических компьютеров, как есть ответвления к квантовому расчету, несостоятельны. Я полагаю, меня нельзя винить в том, что я не знал этого результата за пять лет до того, как он был доказан, но это фатально для большинства квантовых подвигов Ника, которые сводятся к тому, что он «размазывает», одновременно пробуя каждую альтернативу среди тысяч или миллионов, затем выбор свернуть на ветку, которая оказалась успешной. Но статья «BBBV» 1997 года показала, что наивная идея взять совершенно общую задачу и ожидать, что квантовый компьютер даст ответ таким же образом и так же быстро, как если бы вы имели дело с таким количеством классических компьютеров, как есть ответвления к квантовому расчету, несостоятельны. Я полагаю, меня нельзя винить в том, что я не знал этого результата за пять лет до того, как он был доказан, но это фатально для большинства квантовых подвигов Ника, которые сводятся к тому, что он «размазывает», одновременно пробуя каждую альтернативу среди тысяч или миллионов, затем выбор свернуть на ветку, которая оказалась успешной.

согласованные элитные ученые прямо сейчас обсуждают, действительно ли /полностью использует компьютер Dwave квантовые эффекты (все эти дебаты достаточно подробно освещены в ссылке в вопросе), но это однозначно первый компьютер малого и среднего масштаба, разработанный для использования квантовых эффектов. последствия. Кроме того, мне показалось бы немного удивительным, если бы все самые ранние применения компьютеров КМ появились после концепции Фейнмана, что в этом случае означало бы, что у физика/ученого, по-видимому, больше воображения/видения, чем у писателей-фантастов, что обычно бывает у многих. случаи прямо противоположные...
@vzn: Возможно, могут быть примеры, предшествующие концепции Фейнмана, они, вероятно, не будут использовать конкретную фразу «квантовый компьютер», поэтому их будет труднее найти в книгах Google. С другой стороны, идея о том, что квантовую суперпозицию можно использовать для ускорения определенных вычислений, является довольно технической, поэтому я бы не стал ожидать, что писатели-фантасты придумают интуитивную концепцию этого до технического предложения, в отличие от технологий. чья основная идея естественным образом напрашивается сама собой, без необходимости технических аргументов, таких как нанотехнологии.
согласовано; однако дело в том, что использование волновых функций для вычислений вообще является очень неожиданной/противоречивой идеей на первый взгляд и серьезно не предлагалось до ~4 десятилетий после рождения КМ на рубеже 19-го века. и научная фантастика изобилует многими случаями предвосхищения неожиданных / нелогичных технологий, список очень длинный, и я смотрю, как вычисления QM теперь вписываются в него (теперь, когда это в основном реальность и буквально больше не научная фантастика).
Я также нашел научно-фантастическую книгу до 1982 года, в которой использовалась фраза «квантовый компьютер», « Ошибки » Теодора Росзака из 1981 года, но Росзак имел в виду под этой фразой что-то другое, на стр. 237 персонаж говорит: «Подождите, пока вы не прочитаете материал о квантовом компьютере — он должен быть смоделирован, заметьте, на основе телекинетических способностей мозга. Он использует тахионы вместо электронов. Быстрее скорости света, понимаете?» (Думаю, возможно, Роззак достаточно слышал о КМ, чтобы спутать «нелокальность» запутанности со сверхсветовой тахионной связью, но он, вероятно, просто использовал «квант» как техноболтовню)
Журналы обычно «попадают на прилавки» задолго до даты выхода на обложку. У меня нет середины декабря. Аналоговый выпуск 1992 года, но у меня есть предыдущий (декабрь 1992 года) выпуск, и на стр. 2 написано: «Следующий выпуск в продаже 10 ноября 1992 г.».
@vzn В воображении ученых, если вы читали одну из автобиографий Фейнмана ( Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман! Может быть?), он описывает, как его просили запатентовать идеи по применению ядерных реакторов ... он выстукивал список идей, включая атомную подводную лодку (не могу сказать, читал ли он или слышал об этих идеях где-то еще), но он и ему подобные мыслили образно.

«Последний вопрос» Айзека Азимова, 1956 год. В нем описывается эволюция суперкомпьютера Multivac, пытающегося ответить на главный вопрос на протяжении веков. К концу механика компьютера достигает атомного уровня IIRC и выходит за его пределы в гиперпространство.

Азимов действительно описывает «Микровак» как имеющий «молекулярные клапаны» вместо транзисторов, так что его части имеют размер в квантовом масштабе, но он не думал конкретно о том, что он использует квантовую физику, чтобы сделать свои вычисления более эффективными и без что это не будет настоящий «квантовый компьютер» в современном смысле этого слова.
нужно рассмотреть это подробно, но согласитесь, что «клапаны» — это классическая концепция вычислений, которую можно реализовать в очень небольшом масштабе. например, это, возможно, больше пример небольших схем / нанотехнологий , используемых в истории. Суть (?) QM-компьютера в том, что он использует неклассические волны/запутанность для вычислений, также известных как «спинтроника» .

В 1996 году вышла книга Джеймса Хогана «Пути в другое место». Насколько мне не изменяет память, объясняется, что компьютер полагался не на двоичные числа, а на квантовые числа. Было ли это упрощенным объяснением квантового компьютера, я не знаю.