Alla inlägg av Spektraklet

Kalla kvant kristallkronor kör kryptografin kaputt: kapitel 1

Richard Feynman lade fram idén om kvantdatorer på 80-talet och länge har de bara existerat som teori. Det är först nu under de några senaste åren, när all hajp har tagit fart, som vi faktiskt kan börja göra produktiva saker med verkliga kvantdatorer. Men vad är en kvantdator och hur skiljer den sig från en klassisk dator? Varför är hajpen så stor? Vi hoppas kunna besvara några av den nyfikna läsarens frågor med en artikel-trilogi om kvantdatorer.

Kuin kaksi marjaa: ena använder sig av elektroner som i sin rörelse påverkar kvantmekaniska vågor för att lysa upp din vardag och andra är en kvantdator.

Först lite bakgrund inom informatik. En bit är en enhet av information och samtidigt den minsta mängden information som går att representeras, dvs. 0 eller 1. En bit kan implementeras på flera sätt: t.ex. som en mikroskopisk magnetisk sektor på hårdskivan eller som elektrisk laddning i datorns processor. Implementationen av en bit kallas för en fysisk bit.

Okej, nu hoppar vi in i kvantvärlden. Nu kan man ta nytta av så kallad superposition och istället använda sannolikheter för att beskriva information i kvantbitar; qubitar. När en qubit är i superposition av 0 och 1 så är den praktiskt taget bådeoch samtidigt i stället för att vara nåndera. Först då du observerar qubiten så antar den ett definitivt tillstånd och man säger att den kollapsar till 0 eller 1. Detta kan kännas väldigt abstrakt, men det är det underliga formalismen i kvantmekaniken. Qubiten representeras ofta med följande symboler:

där och är sannolikheterna att mäta respektive 0 och 1. T.ex. om a²=0.5 så är det 50 % sannolikhet att du skulle mäta 0 och 50 % sannolikhet att du skulle mäta 1 på din qubit.

Ett centralt fenomen inom kvantdatorer, och kvantmekaniken i överlag, är något som kallas för sammanflätning (eng. quantum entanglement). Det innebär att alla qubitar påverkar varandra med mysko kvantmagi, också känd som ”spooky action at a distance”. Försök inte förstå varför eller hur sammanflätningen fungerar för ingen annan gör det heller.

De oranga rutorna till vänster representerar bitar medan lila rutorna till höger representerar kollapsade qubitar. Märk att en kollapsad qubit innehåller de lika mycket information som en vanlig bit (0 eller 1). Qubitar som är i superposition (dvs. har inte ännu kollapsat) kan dock ligga någonstans där emellan.

Fenomenet innebär att du inte behöver veta enskilda qubitars värde för att veta tillståndet av hela systemet. Mängden processerbar information i en vanlig dator ökar linjärt med antalet bitar, medan i en kvantdator ökar processkraften exponentiellt med antalet qubitar. Så om du lägger till en qubit till din kvantdator så blir den i princip ”dubbelt bättre”. Det här är en av de sakerna som gör kvantdatorn kraftig.

Precis som med klassiska bitar finns det också fysiska qubitar av flera slag. Den vanligaste typen utnyttjar supraledare: material utan elektrisk resistans. Här är dina qubitar olika roterande strömmar i ett supraledande material. De kan rotera antingen medsols eller motsols, där den ena riktningen motsvarar värdet 0 och den andra 1. Genom att utföra mysko kvantoperationer på qubitarna, kan man få dem i en superposition av 0 och 1 samt sammanflätade med varandra. Strömmen går då både medsols och motsols med vissa sannolikheter tills man mäter riktningen hos den. I detta tillstånd kan man använda strömmarna som qubitar för att utföra vissa beräkningar som skulle kräva alltför mycket tid hos en normal dator.

Det här var en liten introduktion till kvantdatorer. I nästa artikel avslöjar vi en massa coola saker man kan göra med dem och hur du kan ha en egen kvantdator hemma hos dig (bara du inte bor i Majstranden).

Hugo & Waffe

Genererade Spotify låttexter

Ett kursprojekt under den senaste perioden har gått ut på att analysera data från Spotify-topplistor. Det huvudsakliga målet vi satte upp var att göra prognoser på vad som gör låtar framgångsrika. Vi laddade ner tusentals låtars data som beskriver allt från hur högljudda de är till hur mycket prat de innehåller. 

Men ett litet sidoprojekt visade sig vara mycket mer kul, åtminstone är slutresultatet lite komiskt. Jag tog nämligen alla mina låttitlar och laddade ner deras texter via Genius API. Sedan filtrerade jag bort alla tyska och spanska låtar (hejdå Despacito), samt andra språk, så endast engelska fanns kvar. En hel del av återstoden var aningen vulgära raplåtar, det kommer att märkas kan jag säga. 

Min idé var att träna någon form av maskininlärning/djupinlärning på texterna för att kunna generera egna låttexter. Jag testade mig fram med några Python paket för det ändamålet. Det visade sig krävas ganska mycket smart konfiguration och förhandskunskap för att göra det från scratch. Man kan använda sig av något som kallas Long short-term memory recurrent neural network (LSTM RNN), jag tänker inte ens försöka översätta det. 

En av mina tidigaste tester såg i varje fall ut ungefär såhär:

Yeah could someone got go higher
even gone like got bad
bitch like
got bitch
like got bitch
got bitch got bitch...

Inte särskilt bra, men en början. Ett mycket mer nybörjarvänligt sätt som jag vände mig till sedan var att använda textgenrnn. Nätverkets parametrar är i det paketet färdigt optimerade för texter av olika typer. Summa summarum gav det helt superbra resultat och jag bestämde mig för att ladda upp det på webben. 

Mästerverken tar ungefär 15 sekunder att generera på damp-harbor-56160.herokuapp.com Rekommenderar varmt att pröva. Kan hända också att det tar några sekunder för sidan att vakna ifall den har somnat, gratis hosting ¯\_(ツ)_/¯

Om någon är intresserad så finns den minimalistiska Flask-koden här: github.com/hd4niel/Lyrics-generation-webpage

<Daniel/>

Redaktionen testar… och rymmer

Mild spoiler warning här i början. Läs på egen risk!

Denna vår testade redaktionen på escape room! Rummet i fråga var en Diamonds in danger, som är den första i en serie av escape rooms i EXITE.

Uppgiften var simpel: rymm från rummet. Detta är såklart inte så simpelt, speciellt när vi blev genast gripna av skurkar som satt oss fast i handbojor. Vi skickades in i rummet, fast i varandra som en kedja. I rummet blev den första spelaren, Robert, även handbojad fast på väggen. BEEP! Spelet började. De första 5 minuterna flög förbi som en blixt. Vi samla snabbt ihop alla ledtrådar och satt på med att lösa pusslen. Detta följde dock med frustration, då i 20 minuter gjorde vi väldigt få framsteg. Vi gav efter och valde att använda en bonus ledtråd nu, förrän det blev för sent.

Detta sparka igång flowen igen. Pusslen löstes en efter en. Med en annan bonus ledtråd använd och sex minuter kvar skyndade vi tillbaka till första rummet för att lösa det sista pusslet. Svettet rann ner för pannan, alla skrek i varandras öra och handen darrade. Click! Klockan stannade, och spelet var över. Eller det var vad vi trodde, vi hitta ju int den rätta vägen ut därefter…

Efteråt tog vi en gruppbild med diverse rekvisita från rummet. ”Tips fedora 🎩👌” – Waffe

I överlag tyckte vi om rummet. Redaktörerna kommenterar:

Lite kinky att börja med att bli fast i handbojor. Första akten tog en tid men sen körde vi på hårt igenom resten, som de intellektuella medborgare vi är! Det gjode dock ont att hamna svälja sin stolthet och be om hjälp i två skeden. Jag ger rummet en rating på 7/9. – Waffe

Hjärtslagen bultade, svettet rann ner för pannan. Kring rummet fanns undangömt fasansfulla föremål som pistoler, handgranater och klackskor. ”Det kan inte vara sant, hur kan vi ha blivit fastkedjade i en brottslingslya?” uttalade jag skräckslaget. Allt var dock OK, för det gick att spela Despacito på laserpianot. 10/10 – Robert

För mig var det andra gången jag testade på Escape room. Första gången spelade jag i en skrynklig källare i Pärnu tillsammans med familjen. Det fina med Escape room är att man får vara som ett barn igen men samtidigt använda sin erfarenhet och talang i logik och problemlösning. I det rummet vi spelade var vi dessutom handfängslade då vår timme började, vilket var extra spännande (hähä). Någonting som planerarna lyckas bra med är att de flesta problemen är sådana som kräver en passlig mängd arbete men som man nog lyckas kläcka med en gnutta logik och samarbete. Lösningarna är ofta även kreativa och ger en ”ahaa-upplevelse” då man lyckas ta sig vidare. Det här specifika rummet får vitsordet e/pi. – Simon

Innan vi gick till Escape roomen hade vi samlats i en närliggande bar och det var redan där som mitt äventyr började. Jag gick in i en mörk WC och vände mig om för att tända lampan när jag hörde ett ljud som fick mig att stelna av skräck. Ljudet av en person som unzippade sina byxor bakom mig! 🆘 Jag vände mig om, snabb som blixten, och såg… en tom vessa? Lättad över att min vessatur inte också blev en Escape room upplevelse så tittade jag runt mig och märkte att väggen mellan vessorna inte fortsatt ända upp till taket. Detta orsakade att man kunde höra andra i vessan breve. Efter det här fortsatte vi till escape roomen som var en betydligt mindre skrämmande men mera spännande upplevelse, 10/10.
 – Anders

Vi inledde vägvinnande och de kändes som om vi skulle vara ute på ögonblick. En uppgivenhetskänsla kom dock krypandes inom mig då vi inte hade gjort några större framsteg på nästan 20 minuter. Men efter ett hjälpande tips och en ”ahaa, just de” situation, forcerade vi de resterande delproblemen och avslutade på en helt respektabel tid. Rummet var intressant, det var stor variation på de ”nycklar” som vi sökte efter: sifferkombinationer, musikstycken, gömda knappar och självklart vanliga nycklar, för att nämna några. Ledtrådarna var av omväxlande karaktär och de flesta var riktigt finurliga. Det största misstaget jag gjorde var att lägga för mycket tid på att finkamma rummet efter fler ledtrådar istället för att fokusera på de som redan hade hittats. Det var en rolig och förvånansvärt stressad (men i positiv bemärkelse) upplevelse! – Sebbe

PS. Nedan är listat några andra alternativa teman förslagna för Redaktionen testar:
Sprit
Napalmrecept
Skitiga tatueringar
Dåliga livsbeslut
Sjukdomar
Könssjukdomar
Hungersnöd
Kommunism
Krig
PTSD
Vaping
Fortnite dansar