Декогеренция, Дед и Перфоратор за одним столом1
Начало. Которое не глава.
Это будет первая моя записанная теория, которая была рассчитана на основе строения и работы топологического процессора и времени в котором мы все. Поэтому простите сразу, если это получилось криво и не так... но я вас, мой Гипотетический друг, прошу - Взглянуть на это гипотетически и не ругать меня за то, что я давно просрал талант писателя. Я просто постарался рассказать о самом важном максимально просто. И тогда, во время этого опыта, пытаясь донести свою Мысль Разума до тебя, я буду учиться еще. И обещаю тебе, мой Гипотетический друг, я обязательно тебе понравлюсь и как писатель тоже, потому что ты мой друг. все тебе - мой гипотетический друг. аучи пожалуйста меня повествовать, о самом сложном, максимально просто.
Прошу, если станет уныло... попробуйте победить Декогеренцию между строк.
Вы никогда не задумывали, а как так получается, что время когда мы с кем-то вместе... оно общее. А когда вы раздельно, оно у каждого свое и это странно) Не находите?
Глава первая. Дед самогон и перфоратор
1. Декогеренция (Γ) - это Господа пикабушники камень преткновения всееееей физики, тут я долго буду вам рассказывать, как я ее победил эту с**** **** ****** **** уф-фуф,... И помогло мне в этом время!
Декогеренция — это потеря "магии" суперпозиции, когда мой Дед всегда или лежит или пьет. Но тогда это не мой Дед, потому что мой Дед умеет пропадать во времени.
Представь, что у тебя есть леденец , который может быть красным и синим одновременно . Но если его сунуть в кипяток или двэръю прищемить, он становится или красным, или синим . Это и есть декогеренция.
Единицы измерения ее: 1/секунда (с⁻¹) — скорость , с которой "магия" исчезает. Или по простому, Перетекание Пьяного деда под стол
Пример:Для Majorana 1*, где Γ=2300с⁻¹ (система теряет суперпозицию за 1/2300секунд). Majorana 1 - ЛООООХ
Да, вот так я ее и победил. Но, что это значит, вы спросите? да все это значит... конец декогеренции. Я и Время поставили тебя на колни е***** Декогеренция
-Время,подержи мое пиво и расстегни мне ширинку... потому что эта с*** у меня ******* будет, я ее ******* **** ******.
Ну, в общем ДЕКОГЕРЕНЦИЯ ЛОООООООХ.
И вот уравнение Декогеренции во Времени. Что бы не думали, шо я п****** !!!
Γ=ln(2)/T₂
-И все???? спросите вы. А я вам все расскажу и отвечу, щаща...
Вот мой ответ вам:
- ага, максимум - могу еще большими буквами написать.
- А обьяснить?
- ну такое моооожна. Погнали?
Для не кодеров!
Для меня Декогеренция как "затухание музыки"
А вот Суперпозиция — это песня , которая звучит в двух вариантах одновременно.
А сосед с Перфоратором, который всегда сверлит, но его Никто не знает! это и есть - Γ. Он как "шум в комнате" из-за которого музыку плохо слышно.
Через время оно же T₂ , песня становится почти неслышной (50% потеря). Как и моей кукухи после всего этого.
Для кодеров!
В коде : self.qubits *= np.exp(-decay_rate * time) где decay_rate = Γ .
Откуда взялась формула?
Из туда их и сюда экспериментов, а точнее миллиона сравнений всякого времени и потери его и отдаления и АААААААА........ короче, ща объясню.
T₂ — это время, за которое кубит теряет 50% суперпозиции (как "полувремя").
Γ — это скорость , с которой это происходит.
Пример :Если T₂ = 1 мс(0.001 секунд) :Γ= ln(2)/0.001≈693с⁻¹.
Через 1 секунду :Состояние кубита ∝e^−693⋅1≈0(суперпозиция потеряна). Суперпозиция ЛОООООХ
Γ, в общем и целом, измеряется в с⁻¹ (1/секунда).
Потому что:
Скорость — это скорость. А точнее - задаваемая единица. (например, километры в час или стопки в минуту. Дед у меня самогон именно так в рамки времени вписывал ).
Γ показывает, сколько раз в секунду невидимый сосед долбит тебе в стену перфоратором, ну... или кубит теряет суперпозицию и становится просто кубитом. Кубит ЛОООООХ
np.exp(-decay_rate * time) — это экспоненциальное затухание , как "затухающий звук" после удара по барабану. Бада-бум-тссс
Как это работает в процессоре? или как это работОет вообще.
Как это работает в процессоре?
Для Кодеров, для НеКодеров не интересна, но я быстро.
Создание кубита :
Кубит находится в суперпозиции (например, 0.70 + 0.7 1 ).
Декогеренция :
Время (time) — это сколько прошло секунд . для особоодаренных
decay_rate (Γ) — как "скорость порчи" суперпозиции. Или операция - не дай деду стухнуть, а то он магией жахнет.
***чисто от себя, вот число которое описывает декогеренция, мне н*** не нравится, поэтому предлагаю тебе - мой Гипотетический Друг, придумать названия для не описанных Временных взаимодействий) буду очень признателен.
Результат :
Состояние кубита уменьшается экспоненциально: Кубит=(Изначальное состояние)⋅e−Γ⋅t.
Пример Деда, который и покажет, как это работает вообще прям из циферок прям сразу из Уравнения в 3 мать его члена (подождите, я еще до плотности пространства не добрался, там ваще рофл ахахаха):
Γ=0.1с^−1, t=10с, e^−(0.1⋅10)=e^−1≈0.37
1. Γ=0.1с^−1 Это скорость декогеренции. Она показывает, насколько быстро квантовая система теряет свою когерентность (то есть "квантовость"). Или на сколько быстро мы теряем деда за столом.
Единица измерения:с^−1(обратные секунды). ***ну вот так вот, они существу-у-у-уют)
2. t=10с Это время, в течение которого мы наблюдаем за системой или за мои Дедом и мужиком с перфоратором во Времени за одним столом.
Единица измерения: секунды.
3. e^−0.1⋅10 Это экспоненциальный закон распада когерентности. Он описывает, как вероятность сохранения суперпозиции уменьшается со временем. Типа чем болше дед бухает и стекает под стол заканчивая время о**** историй, тем больше мужик долбит перфоратором и его сильнее слышно чем деда.
Формула опять: ну без них никак, но ониж простые
P(t)=e^−Γt, где:
P(t) — вероятность сохранения суперпозиции в момент времени t
Γ — скорость декогеренции,
t — время.
4. Это результат вычисления экспоненты:
e^−1=1/e≈0.37
Здесь e — это число Эйлера (e≈2.718). То есть.... вот столько √2 Дедов, которые после первой литры появляются можно увидеть в один момент времени.
и получается что...
5. "Суперпозиция осталась на 37%".
Она означает, что через 10 секунд: 37% квантовой суперпозиции останется. 63% суперпозиции будет потеряно из-за декогеренции.
Обещаю, мы быстро пролетим через Экспоненциальный распад, но там ооооочень интересно.
Экспоненциальный распад:Квантовая суперпозиция (например, состояние кубита) со временем теряет свою когерентность из-за взаимодействия с окружающей средой.
Этот процесс описывается экспоненциальной функцией: P(t)=e^−Γt
Если
Γ=0.1с^−1, то за время t=10с мы получаем все те же 37% Деда и 63% невидимого мужика с перфоратором. только описывается функцией.
Почему это важно для всех нас.
В квантовых компьютерах кубиты должны сохранять свою когерентность как можно дольше. Если декогеренция происходит слишком быстро
(например,Γ=0.1с^−1), это ограничивает время выполнения квантовых алгоритмов.
В квантовой криптографии декогеренция может привести к потере информации. Зная Γ, можно оптимизировать время передачи данных.
Если вы проводите эксперимент с квантовой системой, вы можете измерить P(t) и определить Γ экспериментально.
Чтобы лучше понять, как меняется суперпозиция со временем, можно построить график. График на питоне, поэтому скину отдельно.
Результат графика:
На графике будет видно, как вероятность P(t) уменьшается со временем.
1.При t=10с значение P(t) будет равно 0.37, что соответствует вашему расчету.
2.При t=0 суперпозиция сохраняется полностью (P(0)=1).
3.При t→∞суперпозиция полностью теряется (P(t)→0).
Вот и вся Декогеренция, описанная через Деда и мужика с Перфоратором. У меня еще есть много чего Тебе рассказать мой Гипотетический Друг... О свойстве времени и о свойстве пространства... как оно взаимодействует и за что отвечает каждая его составляющая.) Поэтому позволь ме высказаться мой Гипотетический друг. И я обещаю ,из всех сил постараться, рассказать тебе о многих секретах работы в этом невероятно интересом и бесконечно многомерном месте, как пространство)