Одной из самых популярных технологий являются квантовые вычисления (КК). Научные энтузиасты, инженеры данных, специалисты по данным или инженеры по машинному обучению (ML) в некоторой степени слышали о QC. В этой статье я хочу объяснить некоторые важные темы, необходимые для начала контроля качества. Кроме того, я расскажу о некоторых приложениях, в которых может использоваться или используется контроль качества, чтобы мотивировать дальнейшее обучение.
Основная идея этой статьи — пролить свет на контроль качества и упростить его для всех, кто заинтересован в обучении. Эта статья является лишь введением. По этой причине будут предоставлены некоторые ссылки, чтобы те, кто заинтересован, могли узнать больше самостоятельно. Помните, что, как и любая новая горячая тема, вокруг витает мистика.
РАЗДЕЛ 1: Краткое введение в концепции квантовой механики в КК.
QC — это тип вычислений, использующий квантовые свойства для выполнения вычислений. Этими свойствами являются суперпозиция, запутанность и интерференция. С этими свойствами мы можем использовать аналогию с обычными вычислениями, кубит. Прежде чем определить, что такое кубит, давайте сначала определим квантовые свойства.
Суперпозиция — это свойство квантовой механики, при котором одно состояние может быть суммой других состояний. Чтобы сделать это проще, знайте, что когда все становится слишком маленьким, все превращается в волны. Эти волны ведут себя точно так же, как те, которые мы видим ежедневно, поэтому суммирование двух волн все равно создает волну. Простой пример — игра на гитаре, удары по нескольким струнам одновременно создают звуковую волну. Каждое квантовое состояние представляет собой волну, поэтому суперпозиция является неотъемлемым квантовым свойством.
Запутанность — это свойство, при котором изменение одного компонента состояния влияет на другие компоненты. Чтобы упростить задачу, представьте себе дом, в котором у вас всего две лампочки. Эти лампочки могут гореть только по одной. Так что когда один включается, другой сразу выключается. Дело в том, что запутанность может произойти где угодно во Вселенной.
Наконец, интерференция похожа на оптическую интерференцию. В этом случае, когда состояние является суммой двух других состояний, оно может добавлять или вычитать исходную амплитуду. В зависимости от амплитуды измерение может быть более или менее вероятным.
Но что мы измеряем в квантовой механике? Мы измеряем вероятность того или иного события. Поскольку квантовая механика ничего не может сообщить нам с уверенностью, мы используем вероятность. Точнее, волна в квантовой механике — это волна вероятности.
Так что же такое кубит? Кубит или квантовый бит — это основная единица информации в КК. Он использует возможность преобразовать 0 и 1 в классических вычислениях в квантовые состояния. Эти квантовые состояния могут образовывать суперпозицию. Таким образом, вместо того, чтобы иметь 0 или 1 в каждой операции, мы можем иметь 0, 1 или их комбинацию перед измерением. Такая суперпозиция наблюдается в сфере Блоха. Он использует запутанность, потому что свойство измерения одной части должно изменить другую. Это говорит нам о том, что при измерении кубита другой кубит имеет ту же меру. Наконец, если мы взаимодействуем с другими системами, это может повлиять на достоверность измерения.
РАЗДЕЛ 2. Некоторые приложения для контроля качества.
Каковы преимущества использования кубитов вместо битов? Что ж, поскольку у нас может быть суперпозиция состояний, многие решения могут выполняться одновременно. Приложения включают улучшения в ML.
В настоящее время машинное обучение используется повсеместно, и его использование становится все более распространенным. По этой причине традиционным компьютерам трудно поддерживать точность и скорость. Благодаря суперпозиции квантовым компьютерам легче решать сложные задачи, что делает их отличным приложением.
Кибербезопасность — еще одна область, где контроль качества является отличным приложением. Благодаря постоянным хакерским атакам компании продолжают улучшать свои протоколы безопасности. Это изнурительная задача. По этой причине машинное обучение и квантовые вычисления могут создать новые формы для борьбы с этими угрозами. Кроме того, квантовая криптография — это новая область исследований, которая может изменить методы шифрования. К сожалению, она работает в обоих направлениях, поэтому, если хакеры освоят эту технологию, они смогут легко взломать сегодняшнюю систему безопасности.
В финансовом мире каждый день запускается множество сложных алгоритмов для расчета результатов или рисков. Эти симуляции могут занять много времени, поскольку сложность всегда увеличивает время вычислений. С контролем качества это время можно без проблем сократить, что является улучшением всей операции. Кроме того, торговые алгоритмы можно активировать с помощью QC.
РАЗДЕЛ 3. Заключение и некоторые пояснения
Несмотря на то, что QC очень мощный, для более простых расчетов всегда используйте традиционные вычисления. В таких ситуациях QC работает хуже по сравнению с классическими вычислениями.
Надеюсь, вам понравилась эта статья. Если вы хотите узнать, как реализовать алгоритм контроля качества или что-то в этом роде, возможно, я могу написать об этом в другой статье. Не забудьте освоить основы квантовой механики, прежде чем приступать к написанию квантового алгоритма. Я надеюсь, что эта статья станет первым шагом к этому.
РАЗДЕЛ 4. Некоторые ссылки
