Немного о квантовых компьютерах

Квантовый компьютер

Производительность традиционной вычислительной техники почти приблизилась к своему потолку. До последнего момента эволюционный путь развития электроники и, в частности, процессорных ядер заключался в постоянном масштабировании транзисторной логики на кремниевой пластине без значительного изменения общей архитектуры. С ростом числа транзисторов росла и общая производительность системы. Очевидно, что постоянно увеличивать количество управляющих элементов на кристалле не представляется возможным. При сохранении текущих габаритов проблемы, связанные с отводом тепла, встали в полный рост и увеличиваются в геометрической прогрессии. Экстенсивный путь развития вычислительной техники, основанной на управлении электрическим зарядом, зашёл в тупик.

Существующие технологии уже не в состоянии и далее снижать технологический процесс. Последние разработки уже выполняются на минимально возможном уровне в несколько десятков нанометров. Ниже опускаться уже чревато проблемами, поскольку такими размерами уже обладают сами атомы вещества.

Принцип работы квантового компьютера


Принцип действия обычного компьютера связан с кодированием бита, который представляет собой элементарную частицу информации. В квантовом компьютере за кодирование информации отвечает направление спина частицы. В последнем варианте ключевой элемент называют квантовым битом – кубитом. Кубит может быть построен на разных частицах: атомах, фотонах, ионах.

Видео: что такое квантовый компьютер



В транзисторной логике элементарный элемент может кодироваться независимо от других. Кубиты же, находясь под управляющим воздействием, одновременно влияют и на соседние частицы. Этот эффект «цепной реакции» позволяет на порядок увеличить скорость обработки информации.

Сложности в организации управляющих воздействий на отдельные кубиты пока не позволяют воссоздать законченную структуру квантового компьютера. Хотя его отдельные элементы уже реализованы «в железе» и существует несколько физических прототипов технологии будущего.

Научные открытия и первые успехи


Джорди Роуз основатель компании D-WaveДжорди Роуз основатель компании D-Wave

Благодаря учёным из Университета Нового Южного Уэльса мир получил настоящий шанс увидеть реальный квантовый компьютер, построенный с использованием не редких и сверхдорогих материалов, а простого и традиционного кремния. Инженеры британского университета сконструировали простой управляющий аналог транзисторного вентиля, который позволяет взаимодействовать нескольким кубитам между собой. До последнего момента, именно физическая реализация управляющих структур была слабым местом в проектировании оптических структур. Главным успехом британских ученых было фиксирование возможности изменения состояния одного кубита, независимо от других.

Так, компанией D-Wave Systems анонсирована модель квантового компьютера, включающего в себя тысячу кубитов, что в два раза больше предыдущей версии. Представленная миру версия D-Wave 2X прошла сравнительное тестирование и показала эффективность, в 600 раз большую, чем у классического аналога.

По мнению специалистов, проводящих тестирование, методика оценки показателей производительности еще не достаточно точна и может свободно трактоваться в пользу чьих-то интересов. Но по результатам проведённых работ, можно однозначно выявить общий тренд и сделать вывод о преимуществах квантовых компьютеров, по крайней мере, для некоторых классов задач.

Квантовый компьютер компании D-WaveКвантовый компьютер компании D-Wave

Международная группа ученых из Испании и Китая научили квантовый компьютер решать математические операции на примере решения уравнения Майорана. Проведённый эксперимент показал, что квантовые симуляторы в состоянии решать задачи, включающие в себя математические уравнения, нарушающие законы физики. Таким образом, феномен квантовых симуляторов принесёт в мир вместе с собой массу новых открытий во многих областях человеческой жизни.

Сообщить о проблеме или исправить ошибку

Это интересно:




Ключевые теги: квантовый компьютер


Добавление комментария

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Текст:
b
i
u
s
|
left
center
right
|
emo
color
|
hide
quote
translit
Введите код
с картинки:*
Online
Всего на сайте: 4
Пользователей: 0
Гостей: 4

Киберпанк сообщество

Файлы для обмена предоставлены пользователями сайта, администрация не несёт ответственности за их содержание. На сервере хранятся только ссылки на файлы. Это значит, что мы не храним никаких нелегальных материалов, а также материалов охраняемых авторским правом. Портал kiberpanka.net предназначен для лиц старше 18 лет.