Son zamanlarda, bazı wiki 'kuantum bogosort' hakkında okudum. Temel fikir şu ki, bogosort gibi, sadece dizimizi karıştırıyoruz ve 'kazara' sıralandığını ve başarısızlığı tekrar denediğini umuyoruz.

Fark şu ki, ' sihirli kuantum' var, bu yüzden tüm permütasyonları aynı anda 'paralel evrenlerde' deneyebilir ve 'kötü evrenleri yok edebiliriz'.

Şimdi, tabii ki, bu işe yaramıyor. Kuantum fiziktir, sihir değil. Ana problemler

1. 'Paralel evrenler' sadece kuantum etkilerinin bir yorumudur , kuantum hesaplamanın istismar ettiği bir şey değildir. Demek istediğim, burada sert sayılar kullanabiliriz, yorum sadece burada meseleleri karıştıracaktır.

2. 'Tüm kötü evrenleri yok etmek' kübit hata düzeltmesine benzer, kuantum hesaplamada çok zor bir problem.

3. Bogo cinsi aptalca kalır. Sıralamayı kuantum yoluyla hızlandırabilirsek, neden iyi bir sıralama algoritmasına dayandırmıyorsunuz ? (Ama rastgele olmaya ihtiyacımız var, komşum protesto ediyor! Evet, ama rastgele çalışmaya dayanan daha iyi bir klasik algoritma düşünemez misin ?)

Bu algoritma çoğunlukla bir şaka olsa da, rastgele bir algoritma için en iyi durum, en kötü durum ve ortalama vaka karmaşıklığı arasındaki fark kolay ve çok açık olduğu için 'klasik' bogosort gibi bir 'eğitim şakası' olabilir. (kayıt için en iyi durum , çok şanslıyız, ancak diziyi tarayarak cevabımızın doğru olup olmadığını kontrol etmeliyiz, beklenen süre sadece korkunç (IIRC, permütasyon sayısıyla orantılı, yani ) ve en kötü durumda asla bitirmiyoruz)$\Theta(n)$$O(n!)$

Peki, 'kuantum bogosort'tan ne öğrenebiliriz? Özellikle, benzer olan gerçek kuantum algoritmaları var mı yoksa teorik veya pratik bir imkansızlık mı? Ayrıca, 'kuantum sıralama algoritmaları' üzerine araştırmalar yapıldı mı? Değilse, neden?

YASAL UYARI: Kuantum-bogosort bir şaka algoritmasıdır

Kısaca algoritmayı açıklayayım:

• Adım 1: Bir kuantum rasgeleleştirme algoritması kullanarak, listeyi / diziyi, listenin gözlenene kadar hangi sırada olduğunu bilmenin bir yolu olmayacak şekilde rasgele ayarlayın. Bu evreni bölecek$O(N!)$evren; ancak, bölümün hiçbir maliyeti yoktur, çünkü yine de sürekli olur.

• 2. Adım: Listenin sıralanıp sıralanmadığını kontrol edin. Değilse, evreni yok et (gerçek fiziksel olasılığı ihmal ederek).

Şimdi, kalan tüm evrenler sıralanmış listeler / diziler içerir.

En Kötü Durum Karmaşıklığı :$O(N)$

(yalnızca listenin sıralandığını gözlemleyebilen evrenleri dikkate alırız)

Ortalama / En İyi Durum Karmaşıklığı :$O(1)$

Bu algoritma ile ilgili en büyük sorunlardan biri, Nick Johnson'ın burada bahsettiği gibi hataların büyük olasılıkla büyütülmesidir :

Ancak bu algoritmanın çok daha büyük bir sorunu var. 10 milyar kereden birinde, yanlışlıkla bir listenin sıralanmadığı zaman sıralandığını varsayacağınızı varsayın. 20 tane var! 20 eleman listesini sıralamanın yolları. Sıralamadan sonra, kalan evrenler listenin doğru bir şekilde sıralandığı evren olacak ve algoritmanın listeyi yanlışlıkla sonuçlandırdığı 2.4 milyon evren doğru bir şekilde sıralandı. Burada sahip olduğunuz şey, bir makine parçasının hata oranını büyük ölçüde büyütmek için bir algoritmadır.

'Paralel evrenler', Kuantum Bilişim'in sömürdüğü bir şey değil , kuantum etkilerinin oldukça basitleştirilmiş bir yorumudur .

"Kuantum etkilerinin son derece basitleştirilmiş yorumu" ile ne demek istediğinizden emin değilim. Kaynakları ( bu ve bu ) Ben saçma sıralama kuantum ilgili internette bulunan yok açıkça onlar QM yani alternatif yorumunu kullandığınız söz Everett yorumuna hakkında düşünme olabilir. Aslında, Everett'in yorumunu ve kuantum-bogosortunu nasıl birleştireceğinizden bile emin değilim (bazı insanların yorumladığı gibi seçim sonrası kullanarak). Her neyse, bir not olarak: ana akım kozmolojide, birden fazla evrenin var olduğuna ve Max Tegmark'ın dört seviyesi ve Brian Greene olarak adlandırılan sınıflandırmaların olduğuna inanılmaktadır.Döngüsel teoriler . Daha fazla bilgi için Çoklu Verici ile ilgili Wiki makalesini okuyun .

'Tüm kötü evrenleri yok etmek' kübit hata düzeltmesine benziyor, Quantum Computing'de çok zor bir problem.

Elbette, aslında çok daha zor ve evreni tam anlamıyla yok etmeyi beklemiyoruz . Kuantum bogosort sadece teorik bir kavramdır, (pratik bildiğim hiçbir uygulama).

Bogo sıralama aptalca kalır. Sıralamayı kuantum yoluyla hızlandırabilirsek, neden iyi bir sıralama algoritmasına dayandırmıyorsunuz? (Ama rastgele olmaya ihtiyacımız var, komşum protesto ediyor! Evet, ama rastgele çalışmaya dayanan daha iyi bir klasik algoritma düşünemez misin?)

Evet, aptalca kalıyor . Dediğiniz gibi bir "eğitim şakası" olarak başladı gibi görünüyor. Bu tür bir kaynak ya da ilgili akademik makaleleri bulmaya çalıştım, ancak bulamadım. Bununla birlikte, klasik bogosort bile, en verimsiz sıralama algoritmalarından biri olarak yaygın olarak tutulan anlamda aptalca. Yine de, sadece eğitim ilgisi dışında araştırılmıştır.

Özellikle, benzer olan gerçek kuantum algoritmaları var mı yoksa teorik veya pratik bir imkansızlık mı?

Hiçbiri bilmiyorum. Bu algoritmalar gerçekten teorik olasılıklardır, ancak kesinlikle pratik değildir (en azından henüz değil).

Ayrıca, 'kuantum sıralama algoritmaları' üzerine araştırmalar yapıldı mı? Değilse, neden?

Gerçekten de "kuantum ayırma" üzerine araştırmalar yapılmıştır. Ancak bu tür sıralama algoritmalarıyla ilgili sorun, karşılaştırma tabanlı herhangi bir kuantum sıralama algoritmasının en azından$\Omega (N\log N)$adımlar, zaten klasik algoritmalar ile ulaşılabilir. Bu nedenle, bu görev için kuantum bilgisayarlar klasik olanlardan daha iyi değildir. Bununla birlikte, uzay-sınırlı çeşitlerde, kuantum algoritmaları klasik muadillerinden daha iyi performans gösterir. Bu ve bu ilgili iki makale.