マイクロソフトのトポロジカル量子ビットに関するFAQとは？
引用元：https://news.ycombinator.com/item?id=43112021
”マネークォートですが、Microsoftの主張が正しければ、トポロジカルキュービットは伝統的なキュービットが20〜30年前にあったレベルに達したことになります。スーパーロジックやトラップイオン、ニュートラルアトムなどの非トポロジカルな方法には、GoogleやIBM、Quantinuum、QuEraなどが今や十数個から数百個のエンタングルしたキュービットを使った実験を日常的に行っているという圧倒的な先行があるのです。トポロジカルキュービットに成功があるとすれば、信頼性が高くなって従来のアプローチを越える可能性がある場合だけで、その実現が期待されます。”
”私が心に残ったのは、’健全な文明が今後も続く限り、ワクワクする未来が待っていると思います’という引用です。”
”これにショックを受けているなら、彼の最近の他の話題は読まない方がいいと思います。”
”彼のブログを一時間かけて読みました。野生で不快な旅だった。”
”自分を反ウェイクと表現しつつ、反学問運動に学者を資金提供しようとしているのが興味深い。残念ながら、彼は成功しないと思います。彼の投稿に賛同しないことが多いですが、ブログの個人的な感じが面白いです。メディアはよく作り込まれているが、彼は不安や欠点をネットに載せるのに抵抗がないようです。”
”FWIW、NSFの行く末は不明。Muskはロケットを動かすために科学者を必要とし、防衛産業はさまざまな科学者を必要としている。科学者（特に彼らを生み出す学校）は運営資金が必要で、それがなければ認定された科学者がいなくなる。Muskはこれを理解しているのか？今のところは明らかではないが、彼は右派の創造したフィクションの世界に住んでいる。誰かが彼に理解させることができるだろうか。そのことに彼が気にするだろうか。結局は分かるだろう。”
”学校はなぜみんな公共のお金が必要なのか？大規模な学校は巨大な基金を持っていて、それを使えばいいのに。学生からもたくさんお金を稼いでいて、その多くは管理職の層に浪費されるが、科学者が助成金を取ってこないからといって管理者は科学者を解雇するだろう。”
”彼のブログは通常、率直で考えられていると思います。”
”そのブログのコメントセクションは本当に野生の旅です。”
”それが当然だと思います。’私の職業人生のほとんどの間、このブログは私のフォーラムであり、誰もが好きな問題を提起できる場所です、まるでアテネのアゴラでチュニックを着た哲学者のように。”
もしこれにショックを受けてるなら、彼の最近のテーマは読まないほうがいいよ。Scott Aaronsonってことは、我々は暗号を破壊して現代インターネットの基礎を壊すことを示唆してるのかな？
彼が言ってるのはAIの支配のことだよ。
また様々な政治の展開に対する不安もあるよね。
一文目と二文目の間にちょっとズレがあるように思う。もしトポロジカル・キュービットがそんなに信頼性が高いなら、他のキュービットの信頼性向上にかけた時間は関係ないんじゃない？他にも解決するべき問題があるのか？
つまり、トポロジカル・キュービットが他のタイプと同じなら、期待外れだってこと。投資する価値があればいいけど、本当に基本的に優れたアプローチである必要があるんだ。
ポイントは、トポロジカル・キュービットが従来のキュービットよりも段違いに良いってこと。従来のキュービットは信頼性に完全に依存しているけど、トポロジカル・キュービットはほぼ100％信頼できて、無限持続だって言ってるよ。
でも、そこには注意点もある。一般的にトポロジカル・キュービットは色々なノイズに耐性があるけど、Majoranaゼロモードはそれに完全には当てはまらないんだ。
他のキュービットもシミュレータで同じようにスケールしてたけど、実際には大きな問題があったよ。
他のキュービットは一般的に同じようにスケールしない。たとえば、任意のポイント間の相互作用ができないものもあるから、物理的にキュービットを増やしても論理的キュービットがそれに伴わないこともあるんだ。
他のキュービットのスケーリングは理解してる。でも、それを作った物理学者たちはデコヒーレンスがこんなに早くスケールするとは思ってなかったんだ。IBMは400のキュービットを提供してるけど、実際には大きなコヒーレンス問題がある。
まあ、Microsoftが言ってるのは正にそれだね。チェックサム量子ビットが20分の1で済むとかなんとか。 FTに載っているMicrosoftのマーケティングコピーに書いてあることと、フィールド内のよく知られた専門家の意見は、全然違うレベルだと思うよ。Microsoftは『できた！』って言ってるけど、みんなは『証明して！』って言ってる。 そうだから、専門家の意見が含まれたまともなジャーナリズムを読むんだよね。Microsoftも、実用化にはまだ時間がかかるって言ってるし。 意見はいらない、証拠が必要なんだ。そして、それが欠けている。FTの記事に出ている唯一の専門家はDr. Sankar Das Sarmaで、彼が2005年にトップロジカル量子ビットを紹介したってね。 非常に重要な一文が査読ファイルにあるから、みんな読んだ方がいいよ：『この原稿の結果は、報告されたデバイスにおけるMajoranaゼロモードの存在の証拠を示していません。』 興味を持ってくれてありがとう。私はMicrosoftチームの一員です。役に立ちそうなコメントいくつかあるよ：1）最近出たNature論文は量子ビットの読み取り技術に焦点を当てていて、データをMajoranaゼロモードの観点から解釈してるけど、他の可能性も説明している。 信号対雑音比が1だって。正直にありがとう :) これは今度の会議の要旨からの情報だよ。 最近のCSと数学の結果が示している通り、知られてないか、資金が足りなくても、検証可能なブレイクスルーを出すことができる。John Baezがその査読の文を見落としたみたいだね。 最近の別の執筆物がそのニュアンスを追加していて、量子懐疑派の立場を要約してるね。 Kalaiは自身の意見がどれだけ周縁的であるかをかなり過小評価していると思う。彼は量子的な利点の実現が不可能だと言っていて、実験結果が間違っていたと言っている。 彼は上手くやってると思う。ド派手なことを言うほど、もし正しかったら大きなリターンが待ってるからね。今のところ量子コンピュータからは特に有用な成果が出てないし、もし将来も出なければ、彼の勝ちかな。でも、失敗しても新しいモデルに懐疑的でいるのは頭良いし勇気いるし、知的にも理解できること。まるで社会科学における“再現性の危機”を訴えた人たちのようだ。 量子コンピュータが商業的に使えるようにならなければ、Kalaiは間違っていたことになる。彼の主張はすでに起こったことが不可能だってことだから。もしそうなったら“量子懐疑論者”としての信用が役立つかもしれないけど、それでも彼が特に間違ってたことは変わらない。 意見の対立点は、実際に「起こったこと」が本当に起こったのかどうかってところだと思う。彼の投稿を読む限り、今のところの主張は統計的な誤差やデータのごまかしで説明できると思ってるみたい。彼が正しいかどうかは置いといて、争点はもっと低次元の事実にあるって感じだ。 え、つまりこの技術は…まだ全然動かないってこと？ Microsoftは動くって言ってるけど、Natureのレビュアーはこの主張を支持するにはまだ自信がないらしい。 もっと悪いことに、これ（技術）は（おそらく）全く成功しないだろうね。 多くの人が見落としているポイントは、トポロジカルキュービットは別のタイプの部品だってこと。リレーからトライオード、トランジスタに進化する技術の過程と似てるよ。トポロジカルアプローチが効果的かどうかはまだわからないけど、成功すればスケーラビリティ、信頼性、速度に大きな影響がある。以前の技術から学んだ知識を活かせれば、革命的なステップになって、コスト、スケーラビリティ、能力で飛躍的な進展が期待できる。もし実現すればだけど。 最近の関連情報として、MicrosoftがMajorana 1量子プロセッサーを発表したよ。 トポロジー分析によると、同じような交換の下で2Dには複数の異なる経路が存在するらしい。3Dではこの交換に対して異なる経路はないけど、これによりリアルなアニオン粒子が存在可能になる。特定の層構成（“モアイ材料”）で適切な格子が作られると、アニオンが局所化して特定の量子状態を採ることができるんだ。アニオンはフェルミオンとボソンの中間にいる粒子で、状態の占有や統計的性質が素数パターンに従う。 Aaronsonの著作に「まだ早いって」質の高さを楽しんでる。株価の動きや他の人たちの楽観主義は止められないだろうね。彼が自分の信念についてシンプルな一次微分をしているのかも興味深い。彼には確かな実力があるし、高低の動きやトレンドについての自己内省は面白いと思う。 ちょっと脱線するけど、Scott Aaronsonと彼のブログは好きなんだけど、コメント欄は苦手だな。彼がコメントにたくさん反応してくれるのはいいけど、各コメントが新しいメッセージとして表示されるから、追うのが大変なんだよね。ちょっとしたChrome拡張作って、コメントを見やすい形式にしてみたから、興味があれば見てみてね。リンクはhttps://github.com/eliovi/shtetl-comment-optimized 逆に思うな、彼は投稿で時々おかしな主張をするけど、コメント欄ではその主張がどれだけ間違っているか正しく指摘される。でも彼は極端なコメントをピックアップして反応するから、外から見た人には元の主張が正しい印象なんだよね。 これらのガジェットで実際に計算できるのか、すごく気になるんだけど。例えば２たす２ができるとか、３０の因数を求めることができるとか。 この実験では一つのキュービットしか作れなかったから、できないよ。たくさんのキュービットを使う実験では、技術的にはできるけど、一番の因数分解記録は２１だよ。ほかにも多くのアルゴリズムは従来の計算を使わなきゃならないし、量子コンピュータは一般的な計算機ではないから、見え方が厄介ってことも知っておいたほうがいい。 返信ありがとう。量子力学の知識が限られているから、どうやって動くのか疑問なんだ。量子システムに対して測定を行うと、確かに確率振幅は色々な経路の合計なんだけど、一つの測定結果しか出ないことが、どうやって多くのことを教えてくれるのか理解できない。 リンクはhttps://scottaaronson.blog/?p=208が役立つ？それから、因数分解の２１は２０１２年のものだから、その後進展あったかも。最近は因数分解より、ノイズの多い中間規模マシンで得られる意味のある結果を重視する研究が増えているよ。因数分解は正しくやらなきゃいけないから難しいんだ。 少し助けになった、ありがとう。量子コンピュータは、光がトリリオンの原子と相互作用して干渉パターンを形成するX線結晶回折に似ている思う。量子コンピュータも、トリリオンの計算の振幅の合計によって、出力が光か暗かになるんだよね。 通常は、複数回サンプリングして、問題の解決方法に変換できる分布を構築しなきゃいけないよ。 これを祝うべきだと思うよ。実用的な量子コンピューティングシステムを達成するための壁に積み上げる一つのレンガだ。 それが最良のシナリオだと思う。でも、たとえ理論的に可能でも、トポロジカルなキュービットがエンジニアリング的に躓いてしまう可能性もある。おそらく他の量子コンピュータ研究室はそれを考えているから、トポロジカルキュービットには手をつけていないんだろうね。Microsoftだけがそれが重要になると思っている。 確かに、ブロックを重ねるのは月への第一歩みたいなもんだよね。 これって、量子コンピュータでAIの能力が増えるって意味なのかな？今のところ、チップのプログラミングがどうなってるのか読んだことないけど、ほぼ全てを再学習する必要がありそう。オペレーティングシステムがあるかもわからない。 今のところ、AIに関連する唯一のアルゴリズムは線形探索だけみたい。理論的には量子コンピュータでは速くなるけど、実際に実行できる量子コンピュータはまだないから、信頼性が低くてノイズより高い確率で結果が出せない。我々は普通のGPUの性能にも達していないし、今は計算機電卓の性能にも及ばないね。 純量子勾配降下アルゴリズムと完全量子変分固有値ソルバー 詳しいことはこちらのWikipediaを見てね。 今は量子コンピュータにはOSみたいなものは存在しない。物理実験のようなもので、IBMのもので少し遊んでみることはできるけど、Microsoftのq#とかの量子プログラミング言語がどれだけ役立つのかは不明だよ。 量子コンピュータはそんな風に考えない方がいいよ。特定のアルゴリズムを動かすための加速器みたいなものだから、通常のアプリが特定の計算をGPUにオフロードして結果を使う感じ。 ”量子コンピュータ用のOS”というより、量子コンピュータがもっと一般的になったら、デバイスをサポートするOSドライバみたいなものが必要になるかもね。 速い因数分解や線形探索以外に、量子コンピュータって何ができるのかな？重要ではあるけど範囲が限られてる気がするし、問題を探している解決策に思える。高精度の物理シミュレーションができるらしいけど、それが本当かどうかわからない。 Hey anyons 2D electron gas。以前に書いたらダウンボートされちゃった！ 記事を読みながらふと思ったんだけど、俺たちは今、いわば『ソフトウェア定義物質』に向けた勾配降下の初期段階にいるんじゃない？プログラム可能な量子物理学の実験を作ることができるようになったとして、それは一体何の始まりなんだろう？300年後を想像してみてよ。 テレビのディスプレイはすでにソフトウェア定義物質だよね。でもさ。 Microsoftがニュートリノがマヨラナ粒子であることを証明したっていうのは、かなり大胆な主張だね…。 え？それはニュートリノとは関係ないよ。 このチップは実際にMicrosoft Majorana 1って呼ばれてるんだよ。ニュートリノ以外の標準模型ファーミオンは全部ディラックファーミオンだって証明されてるし、マヨラナファーミオンは本当に見えないし考慮されてない。 Microsoftのセットアップにおけるマヨラナ粒子は『準粒子』なんだ。根本的な粒子ではなくて、システム内の励起で、粒子のように振る舞うんだ。つまり、ニュートリノじゃない。 でも混乱するよね。＞『実験から即座に確証が得られるわけではない』って言ってるし、これは2021年に撤回されたMicrosoft資金提供チームのマヨラナ状態を作成したという主張だ。スケールアップして機器が期待通りに動けば究極の証明になるよ。 前のコメントとは何の関係があるのかは分からないけど、科学の限界を押し広げるのは難しいことだし、間違いを犯すこともあるよね。俺の理解では、彼らが作ったものはかなり convincingly 、キュービットとして機能していることを示していると思うんだ。もしそれが意図した通りに動いていないなら、たまたま別の方法で機能するキュービットを作ったことになる…って可能性はあるけど、あまりありえないと思う。 準粒子と根本的粒子を混同してるよ。もしマヨラナのトポロジカル状態を観測したら、ニュートリノの性質には影響ない。マヨラナファーミオンはニュートリノ以外にもあるって言うのは明らかにばかげていて無知な発言だ。例えば、マヨラナ暗黒物質の理論があるし、これはニュートリノ以外の根本的なマヨラナ粒子を考察している。もっとコメントを表示（1）
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