Квантові обчислення

0
Автор: студент групи РПЗ-3, Чукас Назар
Фізик Сет Ллойд про дивну квантовій механіці, кубітах і концепції комп’ютера 
Квантовий комп’ютер являє собою пристрій, який зберігає і обробляє інформацію на рівні окремих атомів і елементарних частинок. У квантових обчислень є два аспекти: перший – квантовий, а другий – обчислювальний. «Квантова механіка» – це звучить трохи дивно, і квантова механіка дійсно незвичайна з наукової точки зору. Але в якомусь сенсі квантовий аспект зрозуміти простіше. Квантова механіка – це фізична теорія, яка пояснює, як поводяться речі на самому маленькому і фундаментальному рівні. Це розділ фізики, який вивчає, як атоми, фотони (частки світла), електрони, елементарні частинки поводяться. Якщо ми збираємося побудувати комп’ютер на рівні атомів і масштабі елементарних частинок, він неминуче буде працювати за законами квантової механіки. І ми побачимо, що дивина квантової механіки, той факт, що квантова механіка є дивною і нелогічною, насправді дозволяє нам робити обчислення способом, недоступним для ноутбука або iPhone. 
FAQ: Квантові технологііFAQ: Квантові технологіі6 фактів про новий спосіб комп’ютерної безпеки, надточних хронометрах і квантових датчікахВторим ж аспектом квантових обчислень є обчислення. Отже, що таке комп’ютер? Взагалі-то це в певному сенсі складне питання, тобто я можу сказати, що комп’ютер – це комп’ютер, коли я його бачу, коли я друкую на ньому, або роблю телефонні дзвінки, або користуюся Google-картами. Але насправді концепція комп’ютера йде далі простого питання про те, Apple у вас або PC, iPhone або Samsung. Це поняття обробки інформації. Що робить комп’ютер? Цифровий комп’ютер отримує інформацію і розбиває її на найдрібніші можливі шматочки, які називаються бітами. Біт – це елементарне відмінність між двома можливостями: так і ні, істинно і хибно, нуль і один або, якщо вже на те пішло, до низького або високого напруги заряджений конденсатор в комп’ютері. Саме так біти фізично зберігаються всередині звичайного комп’ютера: низька напруга конденсатора – це нуль, високе – одиниця. 
Для виконання обчислень комп’ютер, володіючи інформацією, розбитою на найдрібніші шматочки, маніпулює ними, змушує їх взаємодіяти і змінює їх по гранично загальними правилами. Насправді існує поняття універсальних цифрових обчислень, що охоплює найбільш складні завдання, які здатний вирішити класичний комп’ютер, систематично оперуючи битами. Таким чином, квантовий комп’ютер – це комп’ютер, який бере біти і працює з ними систематичним чином, але працює на рівні атомів, елементарних частинок, фотонів (частинок світла), електронів – там, де панують закони квантової механіки.

 


Share.

Comments:

Leave A Reply

'