Кванттық компьютерлер. Неге олар әлі жоқ, бірақ олар қазірдің өзінде бар?

Күні:

2019-03-09 22:20:08

Hits:

1059

Рейтинг:

1Сүю 0Жеккөру

Үлесі:

Кванттық компьютерлер. Неге олар әлі жоқ, бірақ олар қазірдің өзінде бар? Source:

Елу жыл бұрын смартфондар болып көрінді еді мүлдем сиқырлы компьютерлер. Дәл классикалық компьютерлер дерлік невообразимы үшін алдыңғы ұрпақ, бүгін біз бетпе-бет с рождением мүлдем жаңа типті есептеулер: бір нәрсені соншалық мистического, оны деп атауға болады сиқырлы. Бұл кванттық компьютерлер. Егер "деген сөз "кванттық" сізге таныс емес, сіз жалғыз емессіз. Бұл өте суық, кішкентай, сезімтал және өте оғаш әлем көрінуі мүмкін күмәнді жүйесімен, салу ұсынылады коммерциялық есептеу машинасына, бірақ ол дәл, над немен жұмыс істейді, IBM , Rigetti Computing және басқа да компанияның.

В январе на CES бастамасы шеңберінде IBM Q көрсетті System One (жоғарыдан қараңыз): ослепительную, изящную және оск мүшесі м. люстру машинасына алғашқы интеграцияланған әмбебап жүйесімен кванттық есептеулер коммерциялық пайдалану үшін, ойнауға алмады.

әлеуеті Туралы кванттық компьютерлер естідім, бәлкім, әрбір: қасиеттері, кванттық физика ашады массивті параллель схемасын есептеулер, олар, бәлкім, қамтамасыз етеді үлкен бәйге есептеуіш қуаты мен опередят кез келген транзистор суперкомпьютеры отырып, біз тап — бүгін және ертең. Олар ретін революция, химия, фармацевтика, материалтану және машина.

Бірақ бұл жасайды кванттық компьютерлер сияқты қуатты? Талқылайық.

Бұл кубиты?

бастау Үшін еске алайық, қалай жұмыс істейді кванттық компьютерлер.

Құпия емес олардың шеберлік деп манипулируют кубитами. Барлық өңдейді классикалық компьютер — мәтін, сурет, бейне және тағы басқа тұрады, ұзын жолдардың нөлдердің және бірлік, немесе бит. Өзінің мәні бойынша бит ұсынады бір жай-күйі екі: вкл/выкл не қосылған электр тізбегі, не жоқ. Қазіргі компьютерлерде бит әдетте ұсынылған электр кернеуі немесе серпін ток.

Кванттық компьютерлер, керісінше, полагаются на кубиты. Және екілік бит, кубиты негізінде жатыр есептеулер, бір үлкен айырмашылығы: кубиты, әдетте, болып табылады сверхпроводниками электрондар немесе басқа субатомных бөлшектер. Сондықтан манипуляция кубитами ұсынады күрделі ғылыми және инженерлік міндет. IBM, мысалы, пайдаланады бірнеше қабат сверхпроводящих тізбектер, олар бақыланатын ортада біртіндеп температураға дейін салқындатылады, олар төмен терең ғарыш — ге жуық абсолюттік нөлден.

Өйткені кубиты мекендейді кванттық шындық бар тамаша кванттық қасиеттері.

Суперпозициясы, запутанность және интерференция

Егер бит ұсынуға қалай монетасын с орлом (0) немесе решкой (1), кубиты ұсынылады айналмалы монетой: бір мағынада, олар бір мезгілде орлы, решки, әрі әрбір жағдайы бар белгілі бір ықтималдық. Ғалымдар пайдаланады калибрленген микротолқынды серпін үшін смартфонын кубиты бұл суперпозицию; дәл осылай басқа да жиілігі мен ұзақтығы осы импульс алады переворачивать кубит, сондықтан ол сәл басқа жай-күйі (бірақ әлі де суперпозиция).

-суперпозиция жеке кубит бере алады әлдеқайда көп қарағанда, ақпараттың екілік бит. Бір жағынан бұл, ол бастапқы беру кубиты мүмкін перебирать әдісімен өрескел күш үлкен саны ықтимал нәтижелерін бір мезгілде. Соңғы жауап пайда болғанда ғана ғалымдар өлшейді кубиты сонымен қатар, пайдалана отырып, микротолқынды сигналдары — бұл мәжбүрлейді, оларды "коллапсировать" екілік жай-күйі. Көбінесе ғалымдарға тиесілі есеп айырысу жүргізуге міндетті бірнеше рет тексеру үшін.....

Запутанность — одан да керемет дана. Қолдану микротолқынды импульсінің бір-екі кубитов мүмкін шатастыру олардың сонымен қатар, олар әрқашан болды бір квантовом жай-күйі. Бұл ғалымдар айла-шарғы емес, буымен запутанных кубитов, жай ғана өзгерте отырып, олардың бірінің жағдайы, тіпті егер олар физикалық бөлінген үлкен қашықтықпен, осыдан "суыт қолданысқа қашықтықта". -Болжамды табиғат запутанности қосу кубитов экспоненциально арттырады есептеу қуаты кванттық компьютер.

Интерференция — соңғы қасиеттердің іске кванттық алгоритмдер. Елестетіп көріңізші катящиеся толқындар: олар кейде подгоняют бір-біріне (әрекет конструктивті), кейде өтейді (деструктивтік). Пайдалану интерференция мүмкіндік береді ғалымдарға бақылау жағдайын күшейте отырып, түрі сигналдарды әкеп соғатын дұрыс жауабына, отменяя ғана береді дұрыс емес жауаптар.

Қалай программируются кванттық компьютерлер?

Негізгі мақсаты, үшін закодировать бөлігінің міндеттері қиын квантовое жағдайын пайдалана отырып, кубиты, содан кейін айла-шарғы емес, бұл жай-күйіне келтіру үшін, оны некоему шешімі, оны өлшеп, содан кейін коллапс суперпозиций " детерминирленген реттілігі нөлдердің (0), бірлік (1).

Түсініксіз? Перечитайте.

Естіледі қиын, бірақ, өйткені барлық терминдер біз талдап, түсінуге болады.

бұл классикалық бағдарламалаумен, ғалымдар әзірлейді тілдері ассемблер деңгейінің төмендігі, машина түсінеді жақсы өту үшін оларға тіл жоғары деңгейін және графикалық интерфейстерге, неғұрлым қолайлы үшін адам ақыл. IBM Qiskit, мысалы, мүмкіндік береді экспериментаторам құруға міндеттері мен перетаскивать логикалық элементтер.

Демон декогеренции

Неге кванттық компьютерлер әлі сатылады әрбір бұрышында? Бір мағынада, ғалымдар тырысады салужасалған машинаның несовершенных бөлшектер. Кванттық компьютерлер өте сезімтал возмущениям, шу және басқа да әсерлерге қоршаған ортаны, мәжбүрлейді, оларды квантовое жай-күйі құбылмалы және исчезать. Бұл нәтиже деп аталады декогеренцией.

кейбір сарапшылар декогеренция — бұл мәселе, сдерживающая кванттық есептеулер. Тіпті барлық соблюденных шаралар шу мүмкін просочиться да есеп айырысулар. Ғалымдар сақтай алады квантовую ақпаратты болғанша ол жоғалтпайды өз тұтастығы әсерінен декогеренции, бұл шектейді саны есептеулер, болады, болып табылады.

шетін қарауды талап ететін табиғаты кванттық есептеулер, сондай-ақ болып табылады, себебі ол соқыр қосу кубитов жүйесіне міндетті емес жасайды, оның қуатты. Істемеуін болдырмау мұқият зерттеледі саласындағы кванттық есептеулер: логика, қосу кубитов мүмкін өтеуге кейбір мәселелері, бірақ құру үшін бірыңғай, сенімді кубита деректерді тасымалдау үшін потребутся миллиондаған түзету қателер кубитов. Ал бізде бүгін көп 128. Мүмкін көмектеседі ақылды алгоритмдері, сондай-ақ әзірленеді.

Еліктеу кванттық көмегімен кванттық компьютерлерді

Өйткені үлкен деректер қазір ыстық тақырып, күтуге болар еді, бұл кванттық компьютерлер жақсы өңдеуге ірі деректерінің жиынтығын қарағанда, классикалық. Бірақ бұл олай емес.

оның Орнына кванттық компьютерлер әсіресе жақсы модельдеудің табиғаты. Мысалы, кванттық есептеулер үшін жұмсауға болар еді неғұрлым тиімді молекулалардың дәрі-дәрмек, өйткені олар, негізінен, жұмыс істейді, сол негізде, молекулалар, олар тырысады смоделировать. Есептеу жай-күйін кванттық молекулалар — өте күрделі міндет, ол дерлік непосильна біздің компьютерлерге, бірақ кванттық компьютерлер орындап шығатынын оған алақай.

Дәл кванттық есептеулер мүмкін өзгерте облысы материалтану немесе ақпарат беру. Арқасында запутанности, кубиты, жеке бөлінген үлкен қашықтықпен құра алады арнасы ақпарат беру үшін, ол ғылыми тұрғыдан қауіпсіз болады біздің қазіргі арналар. Кванттық интернет қоры толықтай жүзеге асырамыз.

Бірақ ең қызығы мынау: біз тіпті білмеймін, бүкіл әртүрлілікті таңғажайып мәселелерді шешуге тырысады мүмкін кванттық компьютерлер. Қарапайым бола тұра коммерциялық квантовый мүмкіндік бере отырып, адамдарға онымен жұмыс істеуге, біз алар еді белгілеуге жаңа қызықты облысы, қолайлы үшін осы потрясающей жаңа технологиясы.

Ал қандай міндеттер тырысты еді шешуге арналған квантовом компьютерде сіз? Айтыңыз .

Көп:

Қандай сандық бессмертие және қандай ол

Қандай сандық бессмертие және қандай ол

енді бір адам болуға бессмертным есебінен сандық технологиялар. Мен бұған сенбеймін. Ал сіз? 2016 жылы кіші қызы Цзи Чан-шөп Найон жарақатынан көз жұмған ауруға байланысты қан. Бірақ ақпан айында ана біріктірді өз қызымен виртуалдық шындық. Сарапшыла...

Неге зиянды ұзақ отыруға компьютерде, және оны қалай түзетуге

Неге зиянды ұзақ отыруға компьютерде, және оны қалай түзетуге

Мен бұл жерде жақында өткізді кішігірім сауалнама жолдастары мен таныстары арасында, оның ішінде, олар қалай бағалайды, өз тиімділігін көрсеткен кезде қашықтан жұмыс. Барлық дерлік кімді білемін — қазір үйден компьютермен және телефонмен. Оның ...

Параметрлік сәулет мүмкін

Параметрлік сәулет мүмкін " жасанды интеллект жобалау керек.

сіз не ойлайсыз туралы болашақта қандай суреттер тұр, сізде алдыма? Әуесқой ретінде ретрофутуризма – жанрының негізін положены ұсыну адамдар өткен болашағы туралы, мен әрқашан намысын өзіне болашақтың қаласы застроенными ғимараттар да, сыртына журнал...

Комментарий (0)

Бұл мақала емес, түсіндірмелер, бірінші болыңыз!

Добавить комментарий

Жаңалықтар

IBM ойлап тапты

IBM ойлап тапты "заң" Мұра үшін кванттық компьютерлер

IBM Компаниясы ұсынды шарасын қолдануға "кванттық көлемінің тиіс" удваиваться жыл сайын — және ол баламалы заңға Мұра, ол сақталады дәстүрлі компьютерлік есептеулерде. Заңға сәйкес Мұра, саны транзисторлардың чипіне, ал тығыздығы ...

Ең жылдам суперкомпьютер әлемдегі рекордын жаңартты жасанды интеллект

Ең жылдам суперкомпьютер әлемдегі рекордын жаңартты жасанды интеллект

батыс жағалауында Америка ең бағалы компания әлем жасауға тырысады жасанды интеллект ақылды. Google және Facebook хвастают эксперименттер пайдалана отырып миллиард фотосуреттер мен мың жоғары өнімді процессорлар. Бірақ өткен жылды...

Физика рассчитали қазіргі жай-күйін суперпозиция графеновых кубитов

Физика рассчитали қазіргі жай-күйін суперпозиция графеновых кубитов

Мүмкіндігі практикалық пайдалану кванттық компьютерлер болды тағы бір қадам жақын арқасында графену. Мамандар Массачусетс технологиялық институтының және олардың әріптестері, басқа да ғылыми мекемелердің әнін уақытын есептеу супер...

"MIT пайдаланды биологиялық вирус жеделдету үшін компьютер жұмысын

Әрдайым, қашан компьютер (иә және басқа да кез келген электрондық құрылғы) өңдейді деректер бар іркілуі кезінде, былайша айтқанда, ауысу "бір жабдықты басқа" (мысалы, жедел жады физикалық). Қарағанда қуаттырақ комплектующие, аз жә...

Жаңа бөлшектер ашылады құруға жол фотонных компьютерлер

Жаңа бөлшектер ашылады құруға жол фотонных компьютерлер

қазіргі заманғы Барлық электронды құрылғылар үшін пайдаланылады ақпарат беру элементтері. Қазір барлық күш-жігерімен әзірлеу жұмыстары жүргізілуде кванттық компьютерлер, көптеген деп санайды болашақ ауыстыруға дәстүрлі құрылғылар....

Жаңа компьютерлік архитектура түрі бойынша ми жақсартуға болады өңдеу әдістері деректер

Жаңа компьютерлік архитектура түрі бойынша ми жақсартуға болады өңдеу әдістері деректер

Ғалымдар IBM әзірлейді жаңа компьютерлік сәулет, ол жақсы бейімделген өңдеу үшін өсіп келе жатқан көлемін деректер түсетін алгоритмдер, жасанды интеллект. Шабыт олар черпают келген адам миының, ал олардың әзірлемелері қазірдің өзі...

Компания D-Wave іске қосты ашық және тегін платформа үшін кванттық есептеулер

Компания D-Wave іске қосты ашық және тегін платформа үшін кванттық есептеулер

Кең тарату кванттық компьютерлер қажет нағыз революция саласында есептеуіш техника қамтамасыз ете отырып, тек өсу қуатын және жақсартып көрсеткіштері киберқауіпсіздік. Қазірдің өзінде бар кванттық компьютерлер, бірақ қол жетімді,...

Мұражай компьютерлер, олар әлемді өзгертті

Мұражай компьютерлер, олар әлемді өзгертті

қандай да бір себеппен болса ескі компьютерлер жоқ классик. Аз кім құрамында олардың осындай қамқорлық қалай ұстайды, ескі жиһаз немесе автомобильдер. Бәлкім, себебі, олар үшін жарамды пайдалану қазіргі заманда тіпті мүмкіндігі қа...

"Процессорах Intel табылған тағы 3 осалдық. Олар мүмкіндік береді красть деректер

Бүгін Intel компаниясы туралы жариялады үш жаңа уязвимостях олардың процессорлар. Айтуынша, американдық компаниялар, бұл осалдықтар пайдаланылуы мүмкін зиянкестермен қол жеткізу үшін кейбір деректері сақталатын жад компьютер. Қате...

9-шы ұрпағы Intel процессорлар 8 ядролармен ұсынылады 1 қазан

9-шы ұрпағы Intel процессорлар 8 ядролармен ұсынылады 1 қазан

Пайда болды, сыбыс, бұл Intel таныстырды 9 ұрпақ процессорлар қазан. Дегенмен 10-нанометровые чиптер Cannon Lake компания кейінге қалдырылуы 2019 жылға дейін жаңарту осы жылдың негізделетін болады жақсартуда қолда бар 14-нм техпро...

Тарихы алғашқы компьютер Macintosh тұр штаб-пәтерінде Microsoft

Тарихы алғашқы компьютер Macintosh тұр штаб-пәтерінде Microsoft

жақында біз тарихын алғашқы визит карточкаларын Билл Гейтс пен Еден Алленнің сақталатын көрме залында штаб-пәтері Microsoft қолжетімді болу үшін. Осы залда да бар нәрсе лайықты көңіл – түпнұсқа компьютер Apple Macintosh. Ол да шық...

Қазақстан тарихы бірінші визит карточкаларын Билл Гейтс пен Еден Алленнің

Қазақстан тарихы бірінші визит карточкаларын Билл Гейтс пен Еден Алленнің

Барлық нәрсе басталған. Microsoft компаниясы басталды екі достар шешкен жазу үшін бағдарламалық қамтамасыз ету микрокомпьютера. Олар основали компанияға жасады өзіне визиткалар. Бұл деректеме кәртішкелері сақталады штаб-пәтерінде ...

Пайдаланушыларға компьютер бастады қауіп төндіруі жариялаумен жеке видео және тарих браузер

Пайдаланушыларға компьютер бастады қауіп төндіруі жариялаумен жеке видео және тарих браузер

Пайдаланушылар компьютерлер бүкіл әлем бойынша бастадық электрондық хаттарды алаяқтардан, вымогают ақша. Қарамастан, кімге хаты жіберілді, оның мазмұны өзгеруі мүмкін. Дегенмен, әріптестеріне Business Insider алдық бөлу жалпы сипа...

7 ноутбуктер үшін, кім үшін сатып алу ең үздік

7 ноутбуктер үшін, кім үшін сатып алу ең үздік

Егер сіз сатып алғыңыз келе ме ең өнімді ноутбук бүгін, сізге қарап моделін сыйақы дизайнымен және материалдармен, дисплей ажыратымдылығы жоғары, процессор және 16 гигабайтами ram. Мұндай жағдайда, таңдау, сіз тым үлкен. Міне, ноу...

Хакер украл файлдар АҚШ армиясының, бірақ алмады, оларды сатуға, тіпті 150 доллар

Хакер украл файлдар АҚШ армиясының, бірақ алмады, оларды сатуға, тіпті 150 доллар

Хакер догадался пайдалануға осалдық маршрутизаторов қол жеткізу үшін файлдарға АҚШ армиясының. Алынған деректерді, ол сатуға тырысты форумда даркнете, бірақ таба алмады мүдделі сатып алушы, тіпті төмендетіп құны-150 доллар. Хакер...

Құпия

Құпия "қалта" Microsoft Surface. складным экран

Microsoft Компаниясы жұмыс істейді жаңа таинственным құрылғымен сериясынан Surface қазірдің өзінде кем дегенде бірнеше жыл қажет. Құрылғы кодтық атауымен "Андромеда" бірнеше рет мелькало қр патенттер, есептерде сілтемелер операция...

Ең кішкентай компьютер әлемінде болды әлі аз

Ең кішкентай компьютер әлемінде болды әлі аз

Кезде IBM деп мәлімдеді наурыз айында, ол құрды, ең кішкентай компьютер, әлемдегі ғалымдар Мичиган Университеті наразы көтерді қасы, өйткені IBM бұл біріншілік еншісінде. Енді ең кішкентай компьютер әлемдегі бар мичиганской команд...

Intel құрдық, әлемдегі ең кішкентай кванттық чип

Intel құрдық, әлемдегі ең кішкентай кванттық чип

қалған жоқ күмән, бұл болашақта кванттық компьютерлер егер алмастырады бізге үйреншікті есептеу машиналары, онда түб дәл оларды қатты потеснят. Жетістіктері осы саладағы жасайды қазірдің өзінде көптеген компаниялар мен жақында Int...

АҚШ-та ұсынылған ең қуатты суперкомпьютер әлемдегі

АҚШ-та ұсынылған ең қуатты суперкомпьютер әлемдегі

Департаменті және АҚШ энергетика таныстырды әлемге ең қуатты суперкомпьютер, отобравший бұл атағы бар қытай Sunway TaihuLight. Ең жоғары өнімділігі американдық суперкомпьютера Summit жетеді 200 петафлопсов (200 квадриллионов есепт...

HAL 9000 ешқашан пайда болады: эмоциялар жоқ программируются

HAL 9000 ешқашан пайда болады: эмоциялар жоқ программируются

HAL 9000 — бірі белгілі киношных жасанды интеллектов. Бұл тамаша нысаны қисынды компьютер дала істен шығуы жолында Юпитеру " знаковом фильмде Стэнли Кубрика "Космическая Одиссея 2001 года" қазіргі уақытта 50 жылдық мерейтойын өзін...