Хочу оформить новой темой, т.к. тут не болтовня а конкретика — а именно программный код на OPENQASM. Т.к. кубитовых операций не много, то можно выполнить на классическом компьютере.
Так же вам будет лень это читать — срабатывает психологическая защита. Но если вы потратите 15 минут — ваш мир расколется на пополам, до и после. Вы уже не сможете жить и верить что чудес не бывает — эта квантовая запутанность — истинное чудо.
По этому ваш разум вас будет защищать до последнего, убеждать что не стоит тратить время, что это все обман, уловка, сектанство. Не наука. Но попробуйте — чем больше будет просветленных людей — тем лучше.
Итак, правила игры:
Скрытый текст
Алиса и Боб заполняют всё игровое поле 3*3 значениями 0 и 1.
Условия:
1. Алиса должна заполнить строки так, чтобы сумма всех значений для каждой строки была четной. Т.е. допустимо: 0,0,0; 0,1,1; 1,0,1; 1,1,0 — в каждой строке.
2. Боб должен заполнить столбцы так, чтобы сумма всех ячеек для каждого столбца была нечетной. Допустимо: 0,0,1; 0,1,0; 1,0,0, 1,1,1 — в каждом столбике.
Далее, Ведущий называет номер строки Алисе — она отдает 3 числа — по однорму для каждой ячейки.
А Бобу ведущий называет номер столбика и Боб так же называет ведущему 3 числа — ячейки данного столбика.
При этом Алиса не знает что сказали Бобу, а Боб не знает что сказали Алисе.
Выигрывают — если на пересечении число совпало.
Есть чуть другие описания, как-то вместо 0 — используют +1, а вместо 1 — -1. Но суть не меняется.
Так вот. С помощью квантовой запутанности (если у Алисы и Боба будут девайсы, выдающие квантово-запутанные частицы) — можно читерить и выигрывать в 100% случаев. В то время как без таких девайсов выигрывать можно только в 8/9 случаев.
qreg q[4]; // Кубиты: q[0], q[1] – Алиса; q[2], q[3] – Боб
creg c[4]; // Результаты измерений (по 2 у Алисы и Боба)
// Создание запутанного состояния (стандартная схема Mermin-Peres Magic Square)
h q[0];
h q[1];
cx q[0], q[2];
cx q[1], q[3];
// На данном этапе у нас готово специфическое запутанное состояние из четырёх кубитов
// Теперь ведущий выбирает:
// Для примера возьмём конкретно:
// Алиса: строка №0 (первая строка) (X X | Y Y | Z Z)
// Боб: столбец №1 (второй столбец)
// Что измерять Алисе в строке 0? -> [X, X, X]
// Алиса измеряет оба кубита в базисе X:
h q[0]; // базис X
h q[1]; // базис X
// Что измерять Бобу в столбце 1? (второй столбец сверху вниз [Y,Z,X])
// Qубиты Bоба измеряем так:
// Первый кубит: Y (sdg+h)
// Второй кубит: Z (ничего)
sdg q[2];
h q[2]; // Y базис для 1-го кубита Боба
// Второй кубит Боба (q[3]) — Z базис, ничего не делаем
// Измененный OPENQASM-код для случая (row=2, col=2):
OPENQASM 2.0;
include "qelib1.inc";
qreg q[4]; // Алиса q[0],q[1]; Боб q[2],q[3]
creg c[4]; // Результаты измерений
// Подготовка изначального запутанного состояния
h q[0];
h q[1];
cx q[0], q[2];
cx q[1], q[3];
// Алиса (ряд 2): измерения Z,Z (ничего делать не нужно перед измерением)
// Боб (столбец 2): q[2]=Z (ничего), q[3]=Y (надо сделать sdg;h)
sdg q[3];
h q[3];
// Измерения Алисы:
measure q[0] -> c[0];
measure q[1] -> c[1];
// Измерения Боба:
measure q[2] -> c[2];
measure q[3] -> c[3];
И фишка вот в чем. Если вы поменяете измерения Боба — то и измерения Алисы изменятся. При эмуляции на классическом компьютере это достигается добавлением канала связи, т.е результат одного измерения, даже если оно было сделано позже — изменяет результат другого — иначе эмулировать не получится. А в нашем реальном мире это достигается пугающим дальнодействием.
С помощью этого кода вы получите 2 бита для Алисы и 2 бита для Боба — а третий легко получить из условий четности/нечетности.
Re: Игры Мермина-Переса на OPENQASM quantum.ibm.com
Здравствуйте, Shmj, Вы писали:
S>С помощью этого кода вы получите 2 бита для Алисы и 2 бита для Боба — а третий легко получить из условий четности/нечетности.
Самое обидное — даже никто не удосужился запустить код
Re: Игры Мермина-Переса на OPENQASM quantum.ibm.com
Здравствуйте, Shmj, Вы писали:
S>При эмуляции на классическом компьютере это достигается добавлением канала связи... S>А в нашем реальном мире это достигается пугающим дальнодействием.
В любом случае, даже если бы через такую игру Алиса и Боб могли реально передавать информацию. То здесь это происходит не быстрее света. Если ведущий посередине между Алисой и Бобом, вопрос ведущего должен сначала долететь со скоростью света до обоих, потом ответы от обоих должны долететь до ведущего. Потом информация — выиграли они или проиграли — должна долететь до них обратно, только теперь они получили информацию.
Квантовая телепортация вроде бы, примерно так и работает (вроде и передается быстрее света, а вроде и нет).
Т.к. выглядит что информация, примерно вроде как бы, действительно передалась быстрее света. Но чтобы завершить расшифровку этой информации, придется еще дослать порцию со скоростью света. Без этой дополнительной порции не будешь знать, что с этой информацией делать.
Re[2]: Игры Мермина-Переса на OPENQASM quantum.ibm.com
Здравствуйте, Silver_S, Вы писали:
S_S>В любом случае, даже если бы через такую игру Алиса и Боб могли реально передавать информацию. То здесь это происходит не быстрее света.
Если бы можно было передавать инфу, пусть и со скоростью света, но без классического канала — было бы куль. Но нет, никак не получается
Т.е. что-то вроде как передается и это можно доказать статистически. Но использовать для передачи инфы никак не выходит.
Причем фишка же вот в чем. Есть некие задачи, где эта "передача" не данных — полезна. И можно получить преимущество — т.е. это не фикция, не выдумка, не ученые водят за нос нас. Все это часть реальности. Профит получить можно — а передать инфу — никак Хрен пойми что. И это же мир, в котором мы живем — вот так он устроен.
Здравствуйте, Shmj, Вы писали:
S>Если бы можно было передавать инфу, пусть и со скоростью света, но без классического канала — было бы куль. Но нет, никак не получается
Зато в таком двойном канале информация защищена от злоумышленников, т.к. квантовая часть передается с частицы на частицу напрямую без физических посредников движущихся в среде. А один ключ для расшифровки, передаваемый по обычному каналу, злоумышленникам ничего не даст.
И в том числе этот канал защищен от любопытных, желающих узнать — как там все внутри устроено — эта передача без посредников.
Re[3]: Игры Мермина-Переса на OPENQASM quantum.ibm.com
Здравствуйте, Shmj, Вы писали:
S>Причем фишка же вот в чем. Есть некие задачи, где эта "передача" не данных — полезна. И можно получить преимущество — т.е. это не фикция, не выдумка, не ученые водят за нос нас. Все это часть реальности. Профит получить можно — а передать инфу — никак Хрен пойми что. И это же мир, в котором мы живем — вот так он устроен.
Часть квантовой реальности скрыта от наблюдения.
Даже с этой телепортацией. Всю информацию о квантовом состоянии узнать нельзя. И нельзя создать копию состояния. Для того чтобы наплодить копий и изучить статистически. Телепортация обходит запрет, потому что копий состояния не появляется, а только перепрыгивает на другую частицу, игнорируя то, что они разделены пространством.
И спин электрона защищен от любопытных. У электрона нет никакого традиционного 3D вектора спина.
В результате квантовых флуктуаций строго определённое значение может иметь только одна компонента спина — например, Jz. При этом компоненты Jx,Jy флуктуируют вокруг среднего значения.
Но даже это подобие вектора просто не измеришь. Можешь получить только ноль-мерный результат : 2 исхода ("да" или "нет")
Введение спина является удачным применением новой физической идеи: постулирование того, что существует пространство состояний, никак не связанных с перемещением частицы в обычном пространстве. Обобщение этой идеи в ядерной физике привело к понятию изотопического спина, который действует в особом изоспиновом пространстве. В дальнейшем при описании сильных взаимодействий были введены внутреннее цветовое пространство и квантовое число «цвет» — более сложный аналог спина.
И еще, чтобы электрон стал сам собой, его надо повернуть на 2 полных оборота, а не на 1, как для обычных макро объектов. Вопрос только — как именно его надо поворачивать на 2 оборота (в каком пространстве).
Не знаю что с квантовой стратегией игры.
Но для обычной, я погонял на модельке с перебором вариантов. Шансов выше 8/9 не получить.
Здесь для Алисы и Боба возможны всего 4096 стратегий (заготовок на игру, ответов на все возможные вопросы ведущего). Из них 144 лучших, дают шанс 8/9. Остальные хуже. И есть 16 худших стратегий, гарантирующих 100% проигрыш.
Если будут случайно выбирать стратегию, одну из 4096, то шанс выиграть только 1/2.
И не видно никакого способа приделать общий для игроков ГПСЧ, чтобы улучшить результат. Нужен обмен информацией после появления вопросов ведущего, а не до. Т.к. ведущий сообщает каждому только половину полного вопроса.
Эта игра не эквивалентна: "Алиса и Боб должны называть одинаковые числа". Т.к. в последней уже можно было бы добиться выигрышей через общий ГПСЧ.
Возможно, квантовую игру можно интерпретировать так: Алиса и Боб передают информацию не друг другу, а запутанным частицам. Потом оба пассивно получают ответ от запутанных частиц. И такую информацию от простого ГПСЧ не получить.
Этот источник информации учитывает и вопрос заданный и Алисе и Бобу (хотя у них самих по отдельности полной информации нет). А ведущий об этом не знает, только гарантирует, что вопросы появились в последний момент, а не все подстроено заранее.
Этот источник информации(канал связи) избирательный, может стать посредником не для любой информации/задачи. Еще и не просто найти такие задачи.
Как и для самих квантовых компьютеров, не просто найти задачи, которые получится выполнить(за разумное время) только на нем.
Этот канал не ограничен скоростью света, но через него не реализовать задачи распространения цепочек причинно-следственных связей.
Интересно, возможно ли чтобы в квантовом варианте игры (со 100% результатом) было так: Алиса придерживается выигрышных правил. А Боб может по желанию сменить на правила гарантирующие проигрыш.
Тогда Алиса из факта проигрыша/выигрыша уже действительно получает реальную информацию от Боба. Хотя это будет и не быстрее света, т.к. информация сначала несколько раз проходит от ведущего к игрокам и обратно по обычному каналу. Но тут бы уже участвовал и необычный канал.
И еще. Это тот случай, про которые говорят: Мы сами не можем воспользоваться квантовым каналом для передачи(в традиционном смысле) информации быстрее света. Но если бы захотели эмулировать классическими средствами, то понадобилась бы сверхсветовая связь.
Потому что в этой игре Алиса и Боб могут находиться в разных галактиках, а ведущий посередине. Он посылает им каждому свою половинку вопроса. За миллион лет эти половинки долетают до них. А они способны при получении мгновенно синхронизировать половинки, подготовить и отправить правильный ответ. Через классический канал, ушли бы миллионы лет на синхронизацию при подготовке ответа.
Для такого квантового алгоритма не должно влиять на результат — кто из них первым подготовил ответ (провел измерения). Иначе такое было бы невозможно.
Это не очень полезный канал связи. Если для него необходима возможность неопределенности — кто был отправителем, а кто получателем.
Здравствуйте, Silver_S, Вы писали:
S_S>И еще. Это тот случай, про которые говорят: Мы сами не можем воспользоваться квантовым каналом для передачи(в традиционном смысле) информации быстрее света. Но если бы захотели эмулировать классическими средствами, то понадобилась сверхсветовая связь.
И это разрушает привычные нам парадигмы восприятия мира. Но это реальность — таков наш мир
З.Ы.
Кстати, в квантовом алгоритме этом есть ошибка — нужно бы исправить.
Хрен пойми что. И это же мир, в котором мы живем — вот так он устроен.
