Kvantfysik dator snabbare än ljuset
Detta är den grundläggande principen för kvant slumptalsgeneratorer. QUANTUM - DOUBLE SLIT EXPERIMENT Watch on Precis som den galna tecknade figuren säger så kan en och samma ljuspartikel kan passera genom två olika springor i ett bräde på samma gång. Om du till exempel anropar åtgärden tre gånger för att hämta tre slumpmässiga bitar kan du skapa slumpmässiga 3-bitars tal det vill säga ett slumpmässigt tal mellan 0 och 7.
Den här åtgärden är en av byggstenarna i slumptalsgeneratorn. Det finns inget sätt att veta vad du får efter mätningen av kvantbiten i superposition, och resultatet är ett annat värde varje gång koden anropas. En pseudorandomtalgenerator genererar en deterministisk sekvens med tal baserat på ett initialt värde, kallat seed. Resultatet av mätningen är slumpmässigt och det finns inget sätt att förutsäga resultatet.
Det man kallar superposition är egentligen när partiklar är både här och där på en och samma gång. Det första steget är att skriva en Q åtgärd som genererar en slumpmässig bit. Eftersom 13 är större än 12 upprepar du processen. Här kan du köra inbyggda Q exempel eller egna Q program, generera ny Q kod från dina frågor, öppna och köra koden i VS Code för webben med ett klick och ställa frågor till Copilot om kvantberäkning.
Konfigurera Quantum Development Kit tillägget
Eftersom resultatet av mätningen är slumpmässigt och sannolikheten för att mäta 0 och 1 är densamma har du fått en helt slumpmässig bit. Uppgradera till Microsoft Edge och dra nytta av de senaste funktionerna och säkerhetsuppdateringarna, samt teknisk support. Alla superpositioner kan representeras av en punkt på sfären visas med en pil. Kvantdatorer kan å andra sidan generera verkligt slumpmässiga tal.
De snabbaste partiklarna.
”Det absolut mest besynnerliga man kan föreställa sig”
Du börjar med att ta en kvantbit i ett bastillstånd, till exempel noll. Kvantgeneratorn för slumptal returnerar nummer 6 som lösenord. 1. Klassiska datorer producerar inte slumpmässiga tal, utan snarare pseudorandomnummer. Vi kan använda den inbyggda funktionen BitSizeI , som tar alla heltal och returnerar det antal bitar som krävs för att representera den. Före mätningen representerar kvantbitens tillstånd dock sannolikheten att läsa antingen 0 eller 1 med en mätning.
Det beror på att mätningen av en kvantbit i superposition är en probabilistisk process. Det första steget i slumptalsgeneratorn är att använda en Hadamard-åtgärd för att placera kvantbiten i en lika stor superposition. För att öka svårigheten att gissa eller knäcka lösenordet kan du använda ASCII-kod för att konvertera binär till text och generera ett lösenord med hjälp av siffror, symboler och gemener. Ju närmare pilen är en pol, desto högre är sannolikheten att kvantbiten minimeras till det klassiska värde som tilldelades till polen när den mättes.
En kvantbit är en enhet med kvantinformation som kan finnas i superposition. Det gör du genom att öppna en terminal och köra följande kommando:. Till exempel har kvantbitstillståndet som representeras av pilen i följande bild en högre sannolikhet att ge värdet 0 om du mäter det.
I den egendomliga kvantvärlden kan emellertid partiklar färdas snabbare än ljuset genom så kallade kvanttunnlar. Genom att placera kvantbiten i superposition med H åtgärden och mäta den med M åtgärden blir resultatet ett annat värde varje gång koden anropas. Du kan anropa den här åtgärden flera gånger för att skapa heltal. Om du sammanfogar, eller kombinerar, dessa bitar till en bitsträng kan du skapa ett större tal.
Om du vill påskynda din kvantberäkningsresa kan du kolla in Kod med Azure Quantum , en unik funktion på Azure Quantum-webbplatsen. I Bloch-sfären representerar nordpolen det klassiska värdet 0 och sydpolen det klassiska värdet 1. Med den här metoden kan du skapa ett tal som ska användas som ett säkert lösenord, eftersom du kan vara säker på att ingen hackare kan fastställa resultatet av måttsekvensen.
För att ge tal som är mer slumpmässiga utgörs seed oftast av den aktuella tiden från CPU-klockan. Eftersom 6 är mindre än 12 är processen slutförd. Så här kör du kodexemplet i Copilot i Azure Quantum :. I den här självstudien lär du dig att skriva ett grundläggande kvantprogram som Q utnyttjar kvantmekanikens natur för att skapa ett slumpmässigt tal. I praktiken anger du ett större tal som högsta eftersom lägre tal är lätta att knäcka genom att bara prova alla möjliga lösenord.
Om du upprepar den här processen många gånger kan du kombinera flera bitar för att bilda ett stort tal. Men hur kan du använda det här beteendet för att generera större slumpmässiga tal? Som exempel anger vi max till Det vill: 12 är det största talet som du vill använda som lösenord. Den senaste versionen av Azure-tillägget Quantum Development Kit. Om du vill använda Jupyter Notebooks måste du också installera Python- och Jupyter-tillägg och det senaste Python-paketet qsharp.
När den mäts kan en kvantbit bara vara i tillståndet 0 eller 1.