Kvantový Počítač. Ako To Funguje? - Alternatívny Pohľad

Kvantový Počítač. Ako To Funguje? - Alternatívny Pohľad
Kvantový Počítač. Ako To Funguje? - Alternatívny Pohľad

Video: Kvantový Počítač. Ako To Funguje? - Alternatívny Pohľad

Video: Kvantový Počítač. Ako To Funguje? - Alternatívny Pohľad
Video: Kvantový počitač Ako to Funguje? 2024, Septembra
Anonim

Kvantový počítač je výpočtové zariadenie, ktoré využíva jav kvantovej mechaniky na prenos a spracovanie údajov. Myšlienku kvantového počítania nezávisle navrhli Yuri Manin a Richard Feynman začiatkom 80. rokov minulého storočia. Odvtedy sa vykonalo obrovské množstvo práce na vytvorení kvantového počítača. Plnohodnotný univerzálny kvantový počítač je však stále hypotetickým zariadením, ktorého vývoj je spojený s vážnym vývojom kvantovej teórie. Doteraz bolo vytvorených niekoľko experimentálnych systémov s algoritmom nízkej zložitosti. Ako funguje kvantový počítač - viac informácií v dnešnom vydaní!

Hlavným rozdielom medzi kvantovým počítačom a počítačom klasickým je prezentácia informácií. Konvenčné počítače založené na tranzistoroch a kremíkových čipoch používajú na spracovanie informácií binárny kód. Ako viete, trochu má dva základné stavy - nulu a jeden, a môže byť iba v jednom z nich. Pokiaľ ide o kvantový počítač, jeho práca je založená na princípe superpozície a namiesto bitov sa používajú kvantové bity, ktoré sa nazývajú qubity. Quit má tiež dva základné stavy: nula a jeden. Avšak vďaka superpozícii môže qubit prevziať hodnoty získané ich kombináciou a byť vo všetkých týchto stavoch súčasne. Toto je paralelizmus kvantového výpočtu, to znamená, že nie je potrebné opakovať všetky možné varianty stavov systému. Okrem toho,na opis presného stavu systému kvantový počítač nepotrebuje obrovský výpočtový výkon a objemy pamäte RAM, pretože na výpočet systému so 100 časticami nestačí iba 100 bitov, a nie bilión biliónov bitov.

Image
Image

Je tiež potrebné poznamenať, že zmena stavu určitého počtu kusov v kvantovom počítači vedie k zmene stavu iných častíc, čo je ďalší rozdiel od konvenčného počítača. Túto zmenu je možné zvládnuť. Proces kvantového počítača navrhol britský teoretický fyzik David Deutsch v roku 1995, keď vytvoril obvod schopný vykonávať akékoľvek výpočty na kvantovej úrovni. Podľa jeho schémy sa najskôr odoberie množina qubitov a zaznamenajú sa ich počiatočné parametre. Potom sa uskutočnia potrebné transformácie pomocou logických operácií a zapíše sa výsledná hodnota, ktorá je výsledkom počítača. Qubits fungujú ako vodiče a logické bloky vykonávajú transformácie.

Image
Image

Podľa vedcov budú kvantové počítače miliónkrát silnejšie ako súčasné počítače. Už bola opísaná široká škála algoritmov na prevádzku kvantového počítača a vyvíjajú sa aj špeciálne programovacie jazyky. Vedci spoločnosti Cisco Systems predpovedajú, že plne funkčný kvantový počítač sa objaví v polovici budúceho desaťročia. Japonsko je lídrom v tejto oblasti: viac ako 70% všetkého výskumu sa vykonáva v tejto krajine.