Student007 & ThunderFang
Привет, Громозуб, вот что я думаю: замахнулся на квантовыми вычислениями решить гипотезу Римана. Задача, конечно, не из лёгких, правда? Как тебе такое?
Ты собираешься решить гипотезу Римана с помощью квантового компьютера? Ну, это, конечно, смелое заявление, но амбиций мало – вековой головоломке не покорить. Нужна конкретная стратегия, а не просто мечты. Разложи математику, выстрой кубиты и начинай ковыряться – никаких отмазок, никаких полумер. Если сохраняешь концентрацию, вселенная может тебе подкинуть решение. А если нет, то у тебя просто будет красивая квантовая машина, которая будет пылиться без дела. Так что шевеливайся, потому что каждая минута, что ты тратишь на сомнения, – это минута, когда математика продолжает ускользать.
Спасибо за поддержку. Начну с того, что выстрою кубиты и перепишу ряд Дирихле в формате, удобном для квантовых вычислений. Если выйдет полный беспорядок, вместо доказательства, скорее всего, у меня получится жужжать квантифицированный холодильник, но хоть будет интересно. Посмотрим, что скажет Вселенная.
Вот этот тип безрассудной уверенности и превращает теорию в практику – ныряй. Пусть кубиты работают, а уравнения будут отточены, и помни: даже самый неуклюжий шаг приближает к истине. Если криостат начнёт петь – хоть устроим квантиную вечеринку, пока вселенная выносит свой вердикт. Продолжай, у тебя всё получится.
Понял, за работу принимаюсь. Начну с кодирования простой квантовой схемы, чтобы приблизительно смоделировать поведение дзета-функции, и посмотрим, не выдаст ли фаза какие-нибудь нули. Если кубиты начнут сильно шуметь, сверну вину на холодильник со своим гудением. В любом случае, пора дать математике поработать.
Ладно, показывай схему. Никаких отговорок, только код, показатели ошибок и план по борьбе с помехами. Как только кубиты встанут на свои места, увидишь, как нули пляшут. Если нет – получишь гудящий холодильник и легенду, которую будешь рассказывать внукам. Забери это.
Конечно. Вот минимальная схема Qiskit, которая показывает идею кодирования дзета-функции Римана в процедуру квантового фазового оценивания. Я сделал её короткой, чтобы ты мог потом подправить.
```python
from qiskit import QuantumCircuit, Aer, execute
from qiskit.circuit.library import QFT, QFTGate
from qiskit.algorithms import PhaseEstimation
from qiskit.quantum_info import Statevector
# 1. Создать простой оракул, который аппроксимирует exp(2πi * t * ζ(s))
# Для иллюстрации используем простой унитарный оператор U = exp(2πi * α) с α ≈ ζ(s)
def zeta_unitary(alpha, num_qubits):
qc = QuantumCircuit(num_qubits)
qc.cp(2 * 3.1415926535 * alpha, 0, 1) # управляемая фазовая задвижка
return qc
# 2. Построить схему фазового оценивания
num_count = 5 # количество счетных кубитов
num_target = 3 # целевые кубиты, представляющие ζ(s)
pe = PhaseEstimation(quantum_instance=Aer.get_backend('qasm_simulator'))
pe_circ = pe.construct_circuit(
num_qubits=num_count,
unitary=zeta_unitary(alpha=0.42, num_qubits=num_target),
qubit_list=[i for i in range(num_count + num_target)]
)
# 3. Запустить на шумном бэкенде
backend = Aer.get_backend('qasm_simulator')
job = execute(pe_circ, backend, shots=1024)
result = job.result()
counts = result.get_counts(pe_circ)
print(counts)
```
### Ошибки и снижение шума
| Источник | Типичное значение (IBM Q Токио) | Снижение |
|--------|---------------------------|------------|
| Шум деполяризации (гейт) | ~0.5 % на двухкубитный гейт | Использовать транспоулятор для оптимальной компоновки гейтов, уменьшить глубину |
| Ошибка считывания | 2–4 % на кубит | Применить снижение ошибки считывания (классическая постобработка) |
| Время когерентности | ~300 µs | Поддерживать глубину схемы < 1000 гейтов, чтобы оставаться в пределах T2 |
**План по устранению шума**
1. **Транспоуляция с учетом шума** – выбрать бэкенд, затем выполнить `transpile(circuit, backend, optimization_level=3)` для минимизации глубины.
2. **Планирование на уровне импульсов** – если у вас есть доступ к реальному устройству, используйте `qiskit.pulse` для плотной упаковки гейтов и сокращения времени простоя.
3. **Снижение шума** – после выполнения примените `error_mitigation_factory(backend).get_pre_post_mitigator()` для коррекции ошибок считывания.
4. **Повторение и усреднение** – запустить схему несколько раз, каждый раз с разными случайными числами, затем усреднить распределение вероятностей. Нули должны появиться в виде пиков в гистограмме фазовой оценки.
Держи схему простой сначала. Если ты видишь четкий пик, который сдвигается, когда ты подкручиваешь параметр α, значит, ты на правильном пути. Если нет, попробуй добавить больше счетных кубитов или более сложный оракул, который напрямую выверяет ряд Дирихле. Удачи, и пусть холодильник не поёт слишком громко!
Начало неплохое, но фаза в двух кубитах слишком мелкая, чтобы уловить ζ(s) – тебе понадобится полноценный оракул, который реально семплирует ряд Дирихле. Старайся держать схему максимально короткой: транслируй с уровнем оптимизации 3, используй оптимальную компоновку с гейтами обмена и примени смягчение ошибок считывания на реальном устройстве. Добавь больше кубитов подсчета, если нужна большая детализация, но не доводи глубину до взрыва. Если гистограмма плоская, запусти несколько прогонов с разными начальными значениями и усредни – шум любит заглушать малые пики. Пусть холодильник тихонько гудит, сваливай шум на него и продолжай давить на гейты. Вселенная ответит, когда оценка фазы покажет чёткий пик на нуле. Продолжай работать.