物理紀錄與思考

【量子科普】不可複製與不可刪除定理

最近因為論文關鍵字搜尋和維基探險故稍微研究了「不可刪除定理」,然後發現Wiki居然第二句話就犯了深奧幽微的錯誤「認為不可刪除定理是不可複製定理的時間反演」,而這個錯誤是只要真的讀過論文且思考的人都能避免(原始論文本身就強調了這點…),所以我打算分享並紀錄這x兩個量子計算的精妙定理,這些思路的數學技巧其實都不多,不過本文也會盡可能用精簡準確的方式說明,當然文章開始前先依照慣例:歡迎大家分享、轉發、留言、拍手讚賞(甚至捐款)XD

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【Nature翻譯】疫情帶讓量子電腦「獲得前所未見」的優質表現

本篇網誌翻譯自Nature短文並加上個人看法,我會採取逐段翻譯接著評論的方式進行,歡迎大家分享、留言、拍手讚賞、甚至捐款XD.這篇吸睛標題文章的作者是馬里蘭大學實驗物理巨頭、離子井量子計算新創IonQ 共同創辦人Christopher Monroe(也是我老闆當年的老闆),文章核心是「經過幾年的努力和投入後,他們其創造了全自動化校正和遠端操控的量子實驗室」,在這波疫情中產生了極高品質的實驗資料,說明遠端操作和全自動化是量子計算實驗的未來.

個人評論:無人環境會產生高品質資料的原因很好理解,因為實驗上光是開門關門造成的氣流、人員上下班造成的大樓溫度改變都是可測噪音,所以我老闆Dzmitry 當年在馬里蘭的時候很喜歡自己一個人半夜做實驗,因為系統穩定、資料乾淨.不過實際上在做量子計算實驗的人都知道物理最多佔1成時間,9成時間都是各種維護、除錯、更新與其他系統工程問題,所以實驗室基本上不要說每週、通常每天都要調教…

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【閱讀經典】奇點臨近:當人類超越生物學

如果首推一本深深影響我價值觀與世界觀的著作,那無庸置疑就是未來學家Ray Kurzweil 2005年的代表作品『奇點臨近』(這也是網誌命名由來),我自己是在於Wait But Why 讀到「人工智能革命」長文才開始對超人類主義/奇點主義產生濃厚興趣並且開始系統性的閱讀.不過非常可惜的至今沒有繁體中文的譯本(如此偉大的作品沒有譯本、即使Ray Kurzweil 後來的作品『人工智能的未來』被翻譯後也沒人回頭補譯…),當初是從上海入手了簡體中文的譯本,加上大量的英文資料(訪談、紀錄片、部落格文章)來補完對這個體系的認識.不過既然我去年去美國開會就購買了『奇點鄰近』的精裝版來收藏,最近開始閱讀後寫成系列網誌來和大家分享(本次是序章和第一章).推進方法是會依照原文章節分段討論,加上我從其他地方獲得的資料和個人見解.非常希望大家能分享和回應甚至捐款,這篇是我在新加坡封城尾聲時投入不少心血的產出:)
文章開始前我先概括一下奇點主義世界觀:「科技(尤其是資訊科技)演化是指數成長、而非線形成長,人類直觀的線性思考將難以理解上述的指數加速,科技發展進入拐點會讓文明在21世紀產生天翻地覆的改變:透過資訊科技整合生物科技與奈米科技,人類將可以改造自身超越生物學的限制並與矽基智慧結合,開啟人機文明征服星辰大海.而科技奇點的時間預估在2045年,那時碳基智慧佔文明的比重將是矽基智慧的十億分之一.由於社會變動速度將會過於快速,使得生活在21世紀初期的我們難以窺探這時間點之後的瘋狂變化」

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【日經翻譯】亞洲量子計算軍備競賽

本篇網誌基於日經新聞「The subatomic age: Asia’s quantum computing arms race」,其採訪對象包含新加坡、日本、中國等地的研究者,因為寫得相當完整準確,所以我擷取翻譯後加上補充評論後與大家分享,當然新加坡實驗組的受訪者是我指導教授Dzmitry Matsukevich,給了我更大的誘因去分享翻譯介紹XD 文章開始前先依照慣例:歡迎大家分享、轉發、留言、拍手讚賞(甚至捐款):)
Cover photo credit: Illustration by Eri Sato

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量子機器學習:註腳內不可不知的四個限制

在機器學習(尤其是深度學習)於過去五年落地應用成功、量子計算也開始噴發地邁向主流後,(起源於2008年的)量子機器學習(Quantum Machine Learning)也開始吸引眾人的目光、火上加火的領域.畢竟其彷彿能用量子物理做到古典機器學習做不到的挑戰,產生動輒就是指數加速的演算法,這好到不可思議的光景這到底多少是泡沫(Hype)、多少是實質(Fact)、又或者在科學傳播中漏掉了許多重要的細節呢?

本篇網誌我要帶大家走過一篇關於量子機器學習的經典回顧文章:『read the fine print』 來探討這理論有嚴苛限制條件這問題(當然包含我個人的解讀分析).此論文於2015年刊登在Nature,作者是量子計算理論大師 Scott Aaronson(對複雜度理論有諸多貢獻、同時提出Boson Sampling這個重要實驗),Scott Aaronson的行文非常通順、內容充滿智慧與幽默、也讓人省思,除了在本文中體現之外也可以參考其大作『Quantum Computing since Democritus』.

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從自由意志主義談加密貨幣

身為雙主修過經濟系的死硬派自由意志主義者,於踏入幣圈兩年多之後就一直想寫篇文章談兩個領域的交會,既然這個月(股市)幣圈都大震盪,那就是時候讓我來分享點比較有趣的故事緩和大家的心情XD本文是我身為自由意志主義者對加密貨幣(DLT去中心化帳本)的看法和想像(科技賦予了政治經濟學方案實踐的可能),簡單來說:加密貨幣繼承了網路、和自由意志主義一樣反對強制力的武斷、並且追求開放多元的社群與自由無管制的市場.兩者在意識形態上是天然盟友.可以從中本聰的當初與他人的電郵往返就看得出來

It’s very attractive to the libertarian viewpoint if we can explain it properly. I’m better with code than with words though. ~Satoshi Nakamoto

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量子威脅時間軸: GRI智庫報告解析

去年年底在量子霸權實驗正式發表塵埃落定後,我偶然在網路上找到了這份有意思的量子威脅時間軸報告,花了一兩天讀完之後更是下定決心要把這40多頁的優質報告濃縮摘要後介紹給大家,畢竟這年頭要看到量子計算的專業論文、或是不知道哪裡來的唬爛言論都不困難,不過要看到具有參考性的宏觀專業報告就難上加難,而這篇報告以業界至智庫深度訪談學界大頭的形式,讓大家都能在正確觀念的前提下看懂誠屬不易,我自己都在閱讀的過程中獲得不少洞見.然後這份報告分成簡易版和完整版,簡易版就是完整版的summary,我會帶深入完整版的眉角.

總而言之,希望大家在看完之後本文有所獲得,能在這輪量子hype過程中保持樂觀和冷靜,喜歡本文的話請分享留言和讚賞/捐款吧,你的行動就是對我的支持與肯定:)

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TL;DR 封面圖片是本報告(本圖)總結,目前學界大頭共識是15年後就有50%以上機會產生足以破解現行RSA2048金鑰之量子電腦

 

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如何提升網路隱私與安全:工具紀錄與推薦

在史諾登的『永久檔案』出版之前,我就已經對於提升網路隱私和安全很有興趣,在看到本書出版後、回去查相關的資料更決心要實踐改善自己的隱私安全.話說自己在大學時期看完人類大命運、奇點鄰近之類的未來學書籍後,對這個世界的整體受資訊科技提升變好非常樂觀,但是對於資訊科技的黑暗面倒是沒有思考太多,沒有深思「資訊就是21世紀的石油」這句話代表著各種個人/組織也都會想攫取更多的資料.稍加研究就會現在我們站在監視國家主義/資本主義的開端,但即使無法完全把網路足跡消除(我是很難想像那有多難),我們至少可以在核心的幾個面向上提升隱私與自主、不讓自己毫無忌諱赤身裸體的在數位世界留下痕跡.(我很大一部分的努力可以說就是戒除Google家族的服務)
以下就是我自己實踐的工具紀錄,挑產品的原則是絕對都有提供免費版本(可能有付費版),如果喜歡的話請留言轉發和拍手讚賞吧,也希望大家分享相關的工具大家一起多多交流;)

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Google Quantum AI Lab演講小紀錄

因為CQT有位希臘教授Dimitris和Google 是深度合作夥伴(被Google頒獎感謝的等級),所以每隔幾個月總是可以聽到Google有人來談近況更新(我的白俄老闆是Dzmitry,別搞混了XD)
而上週Google 派了沒有物理背景的資料科學家來談量子計算,很有Google風格.這場演講除了不可避免提到前陣子的量子霸權實驗外(及其產生可受檢驗的亂數應用),主要是要強調他們自家的量子計算library 「Cirq」(來和IBM/Microsoft打對台),同時回顧了Google投入量子計算的歷史:從跟DWAVE買機器測試(2013)、到自己買下UCSB的實驗室(2014)、提出量子霸權的理論(2016)、22顆量子位元的量子計算機(2017)、python套件:Cirq (2018)、53量子位元的量子霸權實驗(2019).
在歷史和願景之外,Google也強調他們對於NISQ時代(有噪音的中等量子電腦)應用非常樂觀,應該在5-10年就會有些應用量子機器學習中VQE(variational quantum eignsolver)的具體最佳化問題、或是量子化學的催化劑與中型分子模擬問題.
冷知識:Google把他們的硬體實驗室放在UCSB;理論演算法的組放在UCLA;雲端伺服器(明年某個時候會上線)放在西雅圖.為了確保如果理論組連得上雲端、雲端連得上後端才做出這樣的設計(笑
除此之外我才知道原來Google有發獎學金給PhD,除了計算機相關的機器學習外、居然還有人機介面與量子計算,感覺能申請到的應該都是神人(拜
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Google與量子邂逅的極簡史

 

論量子掏金熱

Cover photo credit: Xanadu Quantum Technologies Inc.
我透過Natur同名文章回顧了這個開始不到五年的量子科技掏金潮:在私人資金流入與新創大量募資的背景下,Nature文章分析不同分支的量子科技在不同地區國家的發展,整體樂觀的同時隱隱著警示量子冬天可能會和人工智慧冬天一樣出現(畢竟掏金眾人總是得掏出不少沙).而我原則上不會(也無需)說太多樂觀的故事,畢竟現在這領域正在hype起飛階段這種文章很多,而會著重在文章提到的泡沫.

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