简介/目的:该研究旨在分析人类计算机相互作用的关键方面,研究该领域从其开始到当代趋势的演变。专注于这种互动的各个方面,它研究了方法,技术和原理如何随着时间的流逝而发展并塑造了我们在数字环境中的经验。方法:研究方法基于对专门针对人类计算机相互作用的相关文献和研究论文的分析。对来源的系统审查和评估确定了有关用户与计算机互动演变的关键信息。通过评估可用的研究,界面设计方法的变化,交互技术和对用户需求的了解,随着时间的流逝。结果:基于数据综合,确定了人类交互的关键方面。对文献的分析揭示了界面设计方法,交互技术的变化以及对用户需求的理解随着时间的流逝而变化。具体结果包括有关交互作用发展的信息,包括提高效率,直觉和经验个性化的信息。结论:研究的关键结论是,技术的创新和发展严重影响了用户与计算机系统互动的方式。改进界面设计,识别技术和体验个性化是创造更好的用户体验和优化人机交互的关键因素。研究指出了
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复杂性理论涉及计算数学模型的能力。人们普遍认为这些模型捕捉到了物理计算机的计算能力,但要使这种联系精确起来却很困难。例如,考虑一个量子电路模型,我们可能倾向于将电路深度等同于在物理计算机上实现计算所需的时间。通过假设能量有一个界限,可以通过 Margolus-Levinin 定理 [1] 精确地建立这种联系。然而,对于任何给定的幺正,都可以构造一个汉密尔顿量,它可以任意快速地实现该幺正,即使在有界能量的情况下 [2]。这意味着在这个汉密尔顿计算模型中,能量界限不足以将计算和物理时间概念联系起来。诸如此类的观察使得如何将物理计算机的极限与计算的数学模型联系起来变得不清楚。在本文中,我们朝着理解物理计算机的极限迈出了初步的一步。为了考虑物理计算机上的全部约束以及计算机可以利用的完整物理设置,我们考虑在量子引力背景下的计算。我们在 AdS / CFT 框架内工作,该框架声称渐近反德西特 (AdS) 空间中的量子引力与存在于该时空边界的纯量子力学理论(共形场论,CFT)等价。我们的主要结果是构建了一个幺正族,这是在熵为 S bh 的黑洞内部运行的计算机无法执行的,其中计算是在 n 个量子比特上进行的,并且 log S bh ≤ n ≪ S bh ,我们构建的族的大小为 2 o ( S bh )。因为 n ≪ S bh ,所以计算的输入本身并不与引力强耦合。相反,受到限制的必须是对这些小输入的计算。虽然我们最终感兴趣的是宇宙中计算机的物理极限,但在 AdS / CFT 对应背景下工作为我们提供了量子引力的精确框架。同样,计算机科学的一个基本观察是,计算机的能力对于计算模型细节的“合理”变化具有很强的鲁棒性:经典计算机可以用图灵机、均匀电路等来描述,解决给定计算问题所需的资源只会发生多项式变化。量子计算机同样具有同样的鲁棒性。这种鲁棒性表明,了解 AdS 中计算机的能力可能会产生更广泛适用的见解。天真地说,体量子引力理论和量子力学边界之间的 AdS / CFT 对偶表明量子引力中计算机的能力应该在某种程度上等同于量子计算机。我们可以想象在量子计算机上模拟 CFT,从而产生在对偶体图像中运行的任何计算的结果。然而,这种方法很复杂,因为边界 CFT 描述和体引力描述之间的映射可能呈指数级复杂度 [ 3 – 6 ] 。因此,从边界模拟确定体计算的结果本身可能非常复杂,从而导致体和边界之间的效率差异。一个有趣的观察是,这为量子引力计算机比量子计算机强大得多留下了可能性 [ 7 ] 。在这项工作中,我们给出了一种利用边界量子力学描述的存在来限制体计算的策略。我们假设体到边界映射的关键属性是状态独立性,在 AdS / CFT 中,当重建适当小的体子系统时,我们就拥有了这种属性。我们还利用这个映射是等距的。1
Photonic 的可扩展量子技术架构。量子芯片在 1K 低温恒温器中冷却。该芯片在光学腔、光子开关和单光子探测器内集成硅 T 中心。光输入输出 (IO) 端口通过电信光纤连接到室温光子开关网络和控制电子设备。这自然允许高度连接的架构具有非本地连接,即使系统规模扩大。电信光纤还通过其光学 IO 将多个低温恒温器连接在一起,从而实现水平系统扩展。这既可以扩展计算能力,也可以扩展长距离量子网络。
计算机比你聪明吗?还是你比计算机聪明?这取决于你如何定义“聪明”。近年来,我们开发出的计算机在许多任务上的能力远远超过我们自己。例如,计算机每秒可以执行数千次计算,这意味着它们能比人类更快、更准确地解决一些数学问题。计算机还在国际象棋和围棋比赛中击败了人类世界冠军。但这是否意味着它们比我们聪明?虽然计算机在许多领域都能胜过人类,包括算术、物体识别和某些语言处理方面,但目前还没有任何机器能在所有这些领域与人类的表现相媲美。我们在利用智能适应广泛任务的能力方面仍然是独一无二的。
1.概述在实现易于宽松的通用通用量子计算机方面面临的硬件挑战之一是,要实现错误校正的代码需要大量的物理量子,并且对于超导量子的代码,据说该数字是巨大的(10 8)(10 8)(典型的误差率(〜0.1%),将造成QUIND(〜0.1%)。通过研究错误的原因并根据这项研究开发高质量的Qubit制造技术来避免错误通用量子计算机。此外,由于当前的制造方法(电子束暴露和倾斜沉积方法)在生产率和量子均匀性方面对未来的大型电路提出了挑战,因此我们将使用光学曝光和堆叠过程开发Qubit Gruncation技术。我们还将对玻色粒代码进行探索性研究,该研究有望与当前主流表面代码相比,具有较少的物理Qubits的抗误量计算,以识别可能性和有希望的方案。我们还将对核代码进行探索性研究,该研究有望与当前主流表面代码相比,具有较少的物理QUBIT的抗错量子计算,以识别可能性和有希望的方案。
1. 项目概要 各种物理系统的研究正在朝着实现实用量子计算机的方向发展。在大多数系统中,一个主要挑战在于实用量子计算所需的高度复杂的量子处理器。另一方面,光学系统可以用紧凑的量子处理器进行实用量子计算。由于这种量子处理器已经得到证实,开发的主要重点是光量子比特的生成。作为光量子比特源,我们提出了量子任意波形发生器 (Q-AWG)。Q-AWG 是一种多功能量子光源,可以输出任意量子态的光和任意脉冲波形。由于其高度的通用性,Q-AWG 可以作为实用光量子计算机的核心光源,并有可能解决在实现实用量子计算机的道路上出现的各种挑战。Q-AWG 确实是一个“终极量子光源”,它的实现将大大加速光量子计算机的发展。
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使用合适的量子计算机,许多当今常用的非对称密码系统,尤其是 RSA 和 ECC,都可以使用 Shor 的整数因式分解算法完全破解。早在 2001 年,IBM 和其他公司就以相对简单的方式演示了这项技术。RSA 基于这样的假设:对大整数进行因式分解在计算上非常困难,虽然这对于非量子计算机仍然有效,但 Shor 的算法表明,在理想的量子计算机中,对整数进行因式分解是有效的。诸如增加这些算法的密钥长度之类的缓解技术并不能显著提高安全性,这意味着需要新的和/或替代的非对称算法。