Rambler's Top100 Service
Поиск   
 
Обратите внимание!   Посетите Сервер по Физике Обратите внимание!
 
  Наука >> Физика >> Теоретическая физика >> Квантовая механика | Новости
 Написать комментарий  Добавить новое сообщение
 См. также

НовостиКвантовый компьютер рождается в Hewlett-Packard

НовостиПервый в мире и в России журнал о квантовых компьютерах!

Популярные заметкиПервый в мире и в России журнал о квантовых компьютерах!

Популярные статьиКвантовые компьютеры: Как все начиналось?

Популярные статьиTheoretical Computer Science: взгляд математика: u2

НовостиРазгадывая величайшую в мире загадку

Популярные статьиПространство свободы: Часть 2 - настоящее и будущее

Квантовый компьютер. Для тех, кто еще не понял
8.09.2000 0:00 | Русский Переплет
    

Принцип работы такого компьютера связан с таинственными и пока непостижимыми для большинства людей квантовыми свойствами атомов и других частиц. Квантовый компьютер, в частности, может быть основан на спинах электронов и атомных ядер и на странных свойствах квантовых частиц в момент, когда их не наблюдают, иметь спин одновременно разных направлений. Когда спин частицы направлен вверх, атом может быть "считан" как 1, а направление вниз будет соответствовать 0. Это аналогично традиционному транзистору, в котором нули и единицы соответствуют включенному и выключенному состояниям, промежуточных состояний у классического бита не бывает. Но что делает квантовый компьютер уникальным, так это тот факт, что квантовые частицы, даже будучи очень хорошо изолированными друг от друга, могут находиться в запутанном состоянии (entangled state), в котором частицы все-таки зависят друг от друга. В классическом компьютере изменение состояния отдельного бита никак не связано с изменением состояния всех остальных битов, разве что только одного. В квантовом компьютере управление состоянием одной частицы вызывает изменение состояния всех других. Это и приводит к т.н. квантовому параллелелизму вычислений. Благодаря этому эффекту квантовый компьютер может иметь феноменальную производительность. Для определенных типов вычислений, подобных сложным алгоритмам для криптографии или поискам в гигантских массивах данных, квантовый компьютер может использовать "в тандеме" сотни атомов. На классическом компьютере это бы соответствовало выполнению миллиардов операций одновременно.

"АйБиэМовский" тестовый образец квантового компьютера, в котором "работают" пока всего пять атомов в режиме и процессора, и памяти, впервые в мире показал свой истинный потенциал. При решении определенных задач его скорость заметно больше, чем в традиционных компьютерах. Эту экспериментальную машину можно рассматривать как существенный шаг к принципиально новому классу машин, способных к сверхбыстрым вычислениям.

Isaac Chuang, исследователь из IBM, который возглавляет совместную группу ученых из IBM, Stanford Univ. и Univ. Calgary, утверждает, что квантовый компьютер можно будет использовать и для вполне прагматических целей, помимо специальных, например, для поиска в базах данных (в частности, в больших массивах Интернета). Более специальное использование криптография (создание и раскрытие кодов). В таком использовании особенно заинтересованы Агентство национальной безопасности и Министерство обороны США, обильно финансирующие разработки квантового компьютера в Stanford Univ.

В соответствии с пресловутым законом Мура (пока действующим неукоснительно!) в ближайшее десятилетие ожидается достижение предела в дальнейшем уменьшении размеров элементов традиционных полупроводниковых ИС. "С началом эпохи квантового компьютера закону Мура придет конец. И это наступит около 2020 года, когда размер электронных схем станет измеряться размерами атомов и молекул, которые составят элементную базу квантового компьютера" утверждает Isaac Chuang. Он же сообщает, что его группа использует АйБиэМовский тестовый квантовый компьютер для решения некоторых математических задач криптографии, например, нахождения периода функций. Квантовый компьютер способен решать задачи в один цикл, в то время как традиционному компьютеру для этих же целей понадобились бы многократные циклы. Первые эксперименты демонстрируют жизнеспособность тестовой модели квантового компьютера, правильность выбранного пути его конструирования, соответствие задуманного и предсказанного реальным экспериментальным параметрам.

Пока не ясно, когда же такой компьютер станет коммерческим изделием. Isaac Chuang считает, что компьютер, использующий в тандеме 7-10 атомов, появится в ближайшие 2 года.


Написать комментарий
 Copyright © 2000-2015, РОО "Мир Науки и Культуры". ISSN 1684-9876 Rambler's Top100 Яндекс цитирования