Processor Quantum: danasîna, prensîba operasyonê

computing Quantum, qet nebe di teorîyê de, ku behsa çend salan. cureyên Modern ji makîneyên ku bikaranîna çerxên non-klasîk, ji bo hilgirtina potansiyel mîqdarên bêhempa yên welat, bûye pêngaveke mezin. Li gorî ji bo pêşdebiran dibe, pêkanîna wan, belkî li teknolojiya sofîstîke piraniya caran tên afirandin bû. nivîsandinê de Quantum astên xwe yên mijarê de, yên ku mirovahiyê hatiye bi tenê 100 sal berê tê zanîn tevdigerin. The potansiyela ev hesab bi bereket e. Bikaranîna milkên quantum seyr dê lezkirin hesabên, erkên gelek ku niha komputerên klasîk nikare bê çareserkirin. Û ne bi tenê di warê kîmyayê de û zanistî. Wall Street jî bi nîşandana eleqeya.

Weberhênana di pêşerojê de

CME Group, razemeniyê hatiye şîrketa Vancouver 1QB Information Technologies Inc., pêşve nivîsbariyê ji bo nivîsandinê de type Quantum. Li gorî ji bo veberhênerên, ev hesab in ku ev rewş ji bo herî mezin bandora li ser pîşesazî, ku bi mîqdarên mezin yên welat hesas de ji bo dema kar. An nimûne ji yên weha re mişteriyên saziyên aborî de ne. Goldman Sachs veberhênaneke li D-Wave Systems, û şîrketa In-Q-Tel ji aliyê CIA fînanse. The yekem bi çêkirina makîneyên ku ji bo çi ye "annealing quantum", ango navê. E. Biryar dide ku pirsgirêka optimization-asta nizm bikaranîna processor quantum. Intel ku di weberhênana di vê teknolojîyê (dergistî), tevî ku ev sepandina business pêşerojê de dibîne.

Çima ev çi bikin?

Sedema ku computing quantum da heyecan e, dikevîte di kombînasyona perfect xwe bi fêrbûna machine. Niha, ev sepan sereke ji bo, ev hesab e. Hinekî jî ev encama e bikaranîna amûrekê fîzîkî ji bo lêgerînê ji bo çareseriyê - ramana a komputerê quantum. Carna bi konsepta ji aliyê mînaka lîstika Angry Birds. To simulate pêwendî yên gravity û tablet objects colliding CPU tîne hevkêşeyên matematîkî. Nivîsandinê de Quantum ev nêzîkatiya li ser serê xwe danî. Ew "avêtin" çend teyrên, û watch çi diqewime. Li microchip nivîskî Erka: it is a bird, ew avêtin çi rotaya bi lezên? Hingê kontrolkirin û hemû çareseriyên muhtemel, an jî qet nebe ji kombînasyona gelek mezin ji wan, û bersiva dayîn. Di quantum dibe pirsgirêkên bi çareserkirin ne matematîkzan, qanûnên kar a fîzîkê li şûna.

Çawa dixebite?

Hemin bingehîn ên cîhanê - li quantum-mekanîk. Ger tu li gerdên binêrin, ji ber ku ew avakirin ne stabîl û bi bimîne - pêwendî yên orbitals electron de. Hemû bi hesibandina quantum-mekanîk, bi li her yek ji wan de. hejmara wan mezin dibe qat bi qat hejmara elektronan sexte xwe zêde dikin. Ji bo nimûne, 50 elektronan ji bo li du 50-degree hene. Ev phenomenally hejmara mezin, da ku ew dikarin îro dihejmêrin ne. teoriya agahî Connection bo fîzîkê de dikare rê ji bo çareserkirina van pirsgirêkan destnîşan dikin. 50 computer kubitovnomu dikarin bikin.

Dawn ji serdemeke nû

Li gor Landon Downs, serok û hev-avakara 1QBit, processor quantum - mimkun e ji bo bikaranîna hêza processing ji dinyayê karlêkkirina, ev pir girîng e ji bo bidestxistina madeyên nû, an jî çêkirina dermanên nû. e ku guhertineke ji paradîgmaya vedîtina bi qonaxeke nû ya design hene. Ji bo nimûne, computing quantum dikarin bên bikaranîn ji bo modeleke katalîzatorên ku rê ji bo derxistin û karbon û nîtrojenê ji atmosferê de, û bi vî awayî alîkarî rawestandina germbûna global.

Li pêş pêşketina

civaka ji bo pêşdebiran dibe ji vê teknolojiya gelek bi heyecan û çalakiyên mijûl e. Timên li seranserê cîhanê di destpêka-didanan, şirketên, zanîngeh û labs hikûmetê bi avakirina race car, ku bi kar tînin, helwestên cuda ji bo muamelekirina agahî quantum. Afirandin qubits superconducting qubit û chips li ser nebûbûn, girtin, ku lêkolînerên ji li zanîngeha Maryland dike û Enstîtuya Neteweyî ya Standardî û Technology bibin. Microsoft bi pêş nêzîkatiya topological navê Station Q, bi mebesta ku serî anion non-Abelian ku hebûna hatiye mîsoger nehatiye eşkerekirin.

Sal rekeftineke, texmînî

Û ev bi tenê destpêk e. Di dawiya meha Gulanê ya sala 2017 de hejmara yên nivîsandinê de quantum-type bi taybet tiştekî bi leztir an baştir ji komputereke klasîk, sifir e. Ev bûyer dê "serdest e. Quantum" set, lê heta niha ew hatiye qewimî ne. Gava ku ev îhtîmal e ku ev dikare weke zû wek ku di vê salê de pêk were. Herî hundir diyar kir ku Google favorî ne zelal ya di koma, ji aliyê profesorê fîzîkê, University of California at Santa Barbara, John Martin birin e. armanca xwe - ji bo bidestxistina computing Pêdeçûnê bi alîkariya processor 49-qubit. By dawiya meha Gulanê sala 2017 de tîmên bi serkeftî Çîp 22-qubit wek gaveke hiskirin ku ber bi jihevdexistina supercomputer klasîk ceribandin.

Ma ev hemû dest?

Fikra bikaranîna mekanîka qûantan ji bo muamelekirina agahî ji bo deh salan. Yek ji bûyerên herî giring di sala 1981 de pêk hat, dema ku IBM û MÎT'ê de bi hev re konferansa li ser fîzîka computational lidarxistin. Fîzîkzanê navdar Richard P. Feynman pêşniyar bo avakirina dibe quantum. Li gor wî, ji bo şêwekar divê sûd ji îmkanên ji mekanîka qûantan bigirin. Û ev yek mezin e, ji ber ku ew binêrin qas ne hêsan e. superposition û entanglement - Li processor quantum prensîba xebatê ye li ser çend taybetiyên xerîb yên atoman bingeha. The particle dikarin li her du dewletan di heman demê de be. Lê belê, dema ku pîvana wê be, çawa yekî ji wan. Û ne mimkun e mirov pêşbînî bike, li ku, ji bilî ku bi perspektîfa teoriya sîlahan. Ev bandora bingeha ezmûna raman cat Schrödinger de, ew e ku di nav qutîkê de bi hev mirî û zindî Heta ku çavdêrên e kiribnû peep ne ye. Tiştek di jiyana rojane de kar dike, bi vî awayî. Lê belê, li ser 1 milyon ji tecrûbeyên ji destpêka sedsala bîstan de meşandin, ku nîşan bide ku pêkhateyeke tune. Û gava li pêş e û pakêtan ku çawa vê têgehê bi kar.

processor Quantum: description kar

bits Classic dibe ku nirxê 0 an 1 hebe, mimkun e ji derdê hejmar, balê pictures û da ser. N. Qubit jî dikarin 0 be, eger ew a line bi "dergehên mantiqa" (d. Û, NJ, NE, û hwd.) bêriya, 1 yan jî herduyan. Eger, bêje, 2 qubit mayînê de, ku ev jî ji wan re bi awayekî nuwaze pirsînê. Corî processor quantum dikarin dergehên mantiqê bi kar tînin. T. N. Hadamard derî, bo nimûne, li kêleka qubit di dewleta superposition yên nuwaze ye. Ger superposition û entanglement bi hev re bi dergehên quantum bianiya cih, ku dest dirêjkirina li ser potansiyela bibana sub-atomî. 2 rê ji xebata ji qubit 4 dewletan de: 00, 01, 10 û 11. prensîba operasyona ji processor quantum ên ku cezayê darvekirinê li operasyonên mantiqa jî gengaz e ku mirov karê xwe bi hemû çeperên di cih de. Û hejmara dewletên License de 2 ji bo ku bi hêza hejmara qubits e. Îcar, eger tu şaşiyekê dibe quantum gerdûnî 50-qubit, ew e ku di teorîyê de gengaz lêkolînê hemû 1,125 biljoen combinations hevdemî.

Kudity

processor Quantum li Rûsya bi çavekî hinekî. Zanyarên ji MIPT û navenda quantum Russian "kudity" nûnerên çend qubits "virtual" bi astên cuda "enerjiya" afirandin.

amplitude

Corî processor quantum xwedî avantaja ku mekanîka qûantan a li ser amplitudes bingeha. amplitudes Probability hejmara kompleks hev in, lê ew jî bi neyînî be, û. Îcar, eger tu dixwazî hejmêrim sîlahan yên vê bûyerê, hûn dikarin her cure girig ji vebijarkên pêşketina xwe lê zêde bike. Fikra computing quantum e to try to setup pattern mudaxele , da ku hin ji yên ku bi awayên ji bo bersivên çewt a amplitude erênî bû, û hin - a neyînî, da ku ew ê bi hev re betal bike. A rêya sereke ji bo ku bersiva lê agadar dê amplitudes ku di qonaxa bi hev û din in. The trick e ku tu divê ji bo amadekirina her tişt, bêyî ku bizanin di pêş çi bersiva rast e. dewletên quantum So exponential bi kombînasyona bi potansiyela ji destêwerdana di navbera amplitudes erênî û neyînî sûdê ji vê type of computation e.

Rêbaza Shor da

gelek erkên ku dibe ku pirsgirêkên li wir e. Wek şîfrekirinê. Pirsgirêk ev e ku ew ewqas hêsan bibînin faktorên sereke yên a hejmara 200-reqemî ne. Heta ku laptop veki bi software baş, dibe ku hûn bi sekandin ji bo salan ji bo dîtina bersiva. Ji ber vê yekê, werçerxaneke din li computing quantum bûye rêbazeke di sala 1994 de ji aliyê Petrus Shore weşandin e, niha a profesorê matematîk û MÎT'ê. rêbaza wî ew e ku faktorên hejmareke mezin jî, bi bikaranîna komputerê quantum, ku nîn yet. Di rastîyê de, rêbazeke performs operasyonê de, ku mirov li herêmê bi bersiva correct. Di vê salê de li jêr, Shore a rêbaza r'astkirinê error quantum dîtin. Hingê, gelek fehm kir, ku ev e - rêbaza alternatîf ên Hesaban, ku di hin rewşan de dikare bibe bihêztir. Hingê pêleke ji faîza ji Fizîknas ji bo afirandina qubits û dergehên mentiqa di navbera wan de li pey wî. Û niha, du salan piştre, mirovahiyê li ber afirandina a komputerê full-tîcaretê quantum e.