DAOrayaki |来自A16z量子计算的笔记

DAOrayaki |来自A16z量子计算的笔记

DAOrayaki DAO研究奖金池:

资助地址:  DAOrayaki.eth

投票进展:DAO Reviewer  1/0 通 过

赏金总量:40 USD

研究种类:Quantum Computing

原文作者:   Shengyu Chen

创作者:xingyang@DAOrayaki.org

审核者:Yofu@DAOrayaki.org

原文:  Quantum Computing: A Primer (A16z mini-moocs notes)

DAOrayaki 是一个去中心化的研究者组织和去中心化媒体,通过 DAO的形式去中心化地资助世界各地的研究者进行研究、翻译、分析等工作。DAOrayaki 由早期的 DAO 组织 DAOONE 核心成员发起,得到了Dora Factory基础设施的支持。欢迎通过文末方式提交DAO的研究,瓜分10000USDC赏金池!了解去中心化自治组织(DAO),探讨最新治理话题,关注DAO的发展趋势,欢迎加入DAOrayaki社区!

下面是来自 A16z 的 Frank Chen 的干货,以及他从事量子计算的试验时学到的东西。我之前听了不少他们的播客,但始终一知半解。这个课程很好地介绍了量子计算的特别之处,相信也能解答你的疑问。

一只又活又死的猫

更难预测的量子态可以编码更多信息。

量子计算简史

这要从理查德·费曼(Richard Feynman)说起。他很着迷极其微小的事物。在微观尺度上,自然法则与我们所熟悉的不太一样。

所有的量子物理学家都希望有一个粒子加速器。粒子加速器耗资巨大,大多数物理学家没有机会参与研究。这样一来,只能转而使用超级计算机来模拟实验过程。

用计算机模拟来研究量子力学的问题在于,它太复杂了,复杂到传统计算机无法胜任。以模拟1000个电子的位置这个简单实验为例,假设每个电子有两种状态,这个实验需要计算机模拟2的1000次方的不同状态。这个数字如此之大,任何现代计算机都处理不了。对这个问题,费曼认为大自然似乎有自己的答案。他认为我们可以向大自然学习如何跟踪所有这些状态,以设计出可行的方案。

根本上说,量子计算机遵从的是量子力学的基本特性。它解决的是不同类型的数学计算。

量子计算原理

传统计算机使用比特Bit(有0和1两个状态)来编码信息和进行布尔代数运算。所有传统计算机的应用都建立在这两个基础之上,遵从的物理特性是导电性。

相比之下,量子计算机使用的是量子比特Qubit。当有人观察时,Qubit也有两个状态——带正电和带负电的电子。真正神奇的事情是,当Qubit不被观察时,实际上代表的是不同状态的概率(此处应有薛定谔的猫协助演示)。

Qubit可以被看作是一个有方向和大小的矢量。建立在量子逻辑门之上的量子运算,进行的是矢量运算而不是布尔运算。这里遵从的基本物理特性是量子力学。

量子计算应用

来看一个电话簿问题。

题目给定一个由名子、姓氏和电话号码组成的电话簿。这里的电话号码是用姓来存储的。传统的计算机会通过遍历所有的条目来找到想要的电话号码。但专门针对这个问题的量子算法不需要这么做,它利用量子计算的优势可以更快完成任务。

Grover设计的算法就是用于解决该问题。这个算法被称为Grover扩散算子(Grover diffusion operator),它让一组向量通过不同的量子门。以电话簿为例,这个算法电话簿中的所有电话号码作为输入值,各自通过一个量子门,由于每个门对输入的向量都进行向量运算,向量的大小和方向都会发生变化。算法的想法是,让包含正确电话号码的向量变得越来越大,而其余的则变得越来越小。

下面的插图应该能够直观地说明这步操作,但作为文字整理的我,也没有完全看懂。(译注:Grvoer算法会反复迭代下图两步,第一步应用黑盒Unknown Gate,第二步应用Grover扩散算子。黑盒把正确答案的相位进行翻转,  Grover算子把正确答案出现的概率增大,  并减少错误答案出现的概率。)

动图创作:Twisted Oak studios

利用量子特性进行类似运算的应用能大幅减少计算时间。量子计算机就是为这些特定类型的计算任务而诞生的。

量子计算机为何难造

#挑战1:量子计算机大多使用超导材料建造,以减少外界的干扰。为满足条件,工作温度需达到0.1开尔文的低温,比宇宙空间温度还低。

#挑战2:目前能实现的量子相干时间最长是100微秒。这个时间对我们来说远远不够。每一次量子计算需要50纳秒。100微秒的相干时间只能提供2000次计算。

#挑战3:0和1状态之间的能量差只有10-24次方eV,我们很难控制这么小的能量。

量子计算机能做什么

#优点1:深度学习网络的训练可以快很多

#优点2:使用量子计算机寻找大数字的质因数变得更容易。所有现代加密方法都仰赖于寻找质因数的难度。一旦量子计算投入应用,所有现代安全措施都在它面前都变成纸一样脆弱。

#优点3:在量子化学领域利用量子计算找到新的化学催化剂。

#优点4:可以帮助找到新的电池材料,重新定义电池化学。

量子计算研究正当时

实现量子计算的很多关键要素已经变得非常容易。如今我们有:

  1. 更好的硬件
  2. 开发者工具
  3. 更好的算法

以下是在量子计算上投入巨大的公司名单

原始视频在此:

https://a16z.com/2016/06/26/quantum-computing-explained/

参考链接

Twisted Oak studios:

http://twistedoakstudios.com/blog/Post2644_grovers-quantum-search-algorithm


通过 DAO,研究组织和媒体可以打破地域的限制,以社区的方式资助和生产内容。DAOrayaki将会通过DAO的形式,构建一个代表社区意志并由社区控制的功能齐全的去中心化媒体。欢迎通过文末方式提交与DAO、量子计算、星际移民、DA相关的内容,瓜分10000USDC赏金池!欢迎加入DAOrayaki社区,了解去中心化自治组织(DAO),探讨最新话题!

官方网站:daorayaki.org

Discord server: https://discord.gg/2UjpmPH9

Medium: https://medium.com/@daorayaki

Email: daorayaki@dorafactory.org

微信助手:DAOrayaki-Media

详情请参考:

Dora Factory支持去中心化DAO研究组织DAOrayaki

对DAOrayaki第一阶段的回顾--去中心化媒体的先驱

DAOrayaki |DAOrayaki 开启去中心化治理2.0时代

DAOrayaki |风险投资的范式转移:无限主义基金和无限游戏

DAOrayaki |DAOrayaki dGov 模型:基于Futarchy的正和游戏

查看更多同类文章:

DAOrayaki | Gas成本和选民参与

DAOrayaki |通过分配代币价格的“治理溢价”衡量治理权力

DAOrayaki|DAO 资金管理系列一:如何构建与设计

DAOrayaki|DAO 资金管理系列二:机制设计

DAOrayaki|Forefront:塑造社区的贡献区

DAOrayaki|PoolHAUS与去中心化流动性供应

API3 DAO | DAO和质押的意义 Part 1

D2D:面向去中心化的谈判协议

联合曲线设计脑洞大全及参数大典

Synthetix:去中心化治理结构

DAO 联盟|Open DeFi DAO 治理结构

DAO 投票治理

DAOrayaki|Vitalik Buterin:超越代币投票的治理

DAOrayaki |DAO民主投票系列:民主投票机制综述

可选用的DAOs投票机制汇总

DAOrayaki解读|价格敞口和投票权

DAOrayaki | 去中心化仲裁:Kleros、Aragon、Jur

DAO代币治理

DAOrayaki|如何利用社交代币实现长期增长

DAOrayaki|更好的 DeFi Grant计划设计

DAOrayaki |代币经济学导论

Farming机制是否代表着代币分配的进步?

DAOrayaki|DAO 国库多元化的范围代币

DAOrayaki|DAO 通过财政多元化为下一个加密冬天做准备

DAOrayaki| DAO:扩展资本协调能力

Social token与DAO思潮下微观经济体的崛起

$WORK 奖励、利益相关者经济学和就业共享的代币化

海外最新研讨:数字货币与货币体系的未来

DAO治理攻击

DAOrayaki|DAO 的漏洞:自治的假想与治理弹性评估模型

DAOrayaki|公地弹性:去中心化技术社区治理中的“弹性”

DAOrayaki|算法治理实验:DAO治理动态、韧性及崩溃

DAOrayaki |加密市场操纵:威科夫方法及模式

DAOrayaki |加密货币里的吸血鬼攻击

DAOrayaki |依靠钱包追踪鲸鱼活动

DAOrayaki |DAO 中的富豪统治问题

DAOrayaki|全面综述:女巫攻击和防御方法

二次方融资(Quadratic Funding)的攻击与防守

一份前瞻性暂停使用The DAO的呼吁(2016.5.27)

二次方投票、融资资助

DAOrayaki|二次方投票与公共物品

DAOrayaki|二次方投票和区块链治理

DAOrayaki|关于改善配对协调补贴的一个方法探讨

DAOrayaki|二次方投票:机制设计如何使民主激进化

「激进市场」和二次方投票 | 用市场本身去监管市场

二次方资助V2协议: 抗女巫攻击、公平和规模化的链上二次方投票累进税系统提高二次方资助的公平性

DAOrayaki |Gitcoin Grant第 11 轮反欺诈评估和结果

二次方融资(Quadratic Funding)的攻击与防守

更多关于DAO的文章,关注Dorafactory,查看往期文章。

Category:

DAOrayaki

DAOrayaki is a decentralized media and research organization that is autonomous by readers, researchers, and funders.