Connect with us

Информационные технологии

Квантовый компьютер появится в ближайшем будущем

Еще минуту назад компьютер благополучно работал — и на тебе! Непредсказуемый сбой, процессор бессилен, вы в отчаянии смотрите на синий экран с неутешительной надписью…

Можно надеяться, что нынешние ноутбуки на шаг ближе к списанию в утиль. Ученые из университета Саймона Фрейзера в Канаде научились сохранять квантовую информацию при комнатной температуре в течение 39 минут, побив предыдущий рекорд, равный двум секундам.

Профессор Майк Тевольт (Mike Thewalt) считает это важным шагом на пути к святому Граалю квантовых вычислений. «Это окажет огромное влияние на компьютерную безопасность, на возможность взламывания сверхнадежных кодов, передачу и хранение защищенной информации. Будут найдены решения проблем, с которыми не удается справиться на обычных компьютерах», — уверяет профессор Тевольт.

Квантовый компьютер

Квантовый компьютер базируется на квантовых свойствах субатомных частиц, обладающих спином (представляемым в виде вращения частицы в ту или иную сторону). Атомное ядро, помещаемое в магнитное поле, ведет себя как магнитик. Спином частицы можно манипулировать, он может быть направлен вверх или вниз. Если вверх, ему приписывают нуль, если вниз — единицу, и вот эквивалент бита информации. Но квантовый компьютер оперирует кубитами в состоянии суперпозиции, то есть содержащими в себе одновременно несколько нулей и единиц. Каждый элемент производит несколько вычислений одновременно.

Мнение специалиста.

Квантовый компьютер оперирует кубитами, которые, в отличие от обычных битов (принимающих значение 1 или 0) могут находиться одновременно в нескольких состояниях. То есть квантовый компьютер проделывает одновременно огромное количество расчетов, и каждый процесс по-разному считывает их состояние. В теории это звучит впечатляюще. Но на практике мы безуспешно боремся за создание хоть какой-то памяти, не помышляя об организации одновременной обработки любых битов. Два или три десятилетия прошли в беспокойстве по поводу реализации алгоритмов таких вычислений, всё это оказалось безумно тяжело.

Но есть и другие подходы. Так, компания D-Wave имеет чип, который может обрабатывать 512 бит, но он работает по-другому — используя не механизм запутанности, а квантово-механическую неопределенность для поиска решений. Он обладает некоторыми преимуществами перед обычными компьютерами. Но даже тут компьютер нужно тщательно изолировать в гигантском металлическом корпусе, чтобы исключить воздействия со стороны внешних магнитных полей. Охлаждать его надо в гигантском холодильнике — и он всё еще не делает того, что не было бы доступно обычным компьютерам.

Учитывая, что каждый новый шаг в этой области дается с большим трудом, любое новшество — впечатляющий прогресс. Но ждет ли нас квантовый компьютер за углом? Конечно же нет!

Однако пока квантовые системы не в состоянии надежно хранить данные, если не охлаждать их до невероятно низких температур. Поэтому хранение квантовой информации при комнатной температуре до 39 минут — серьезный прорыв. «В теории это означает, что мы проведем свыше 20 млн операций, пока состояние системы деградирует на 1 %».—объясняет Стефани Симмонс (Stephanie Simmons) из Оксфордского университета (Великобритания).

К сожалению, на пути квантовых вычислений еще немало препятствий. Спины 10 млрд ионов фосфора, задействованных в этом эксперименте, были в одном и том же квантовом состоянии. Для выполнения вычислений кубиты должны находиться в различных состояниях. «Надежные и долговечные кубиты могут оказаться очень полезными для тех, кто пытается построить квантовый компьютер. Однако контролируемая передача состояний между ними остается пока еще важнейшей нерешенной проблемой, — говорит Симмонс.

Наш канал в Телеграм
Продолжить чтение
Click to comment

Leave a Reply

Ваш адрес email не будет опубликован.

История3 часа назад

Духовного лидера народа шауни погубил алкоголь

История3 часа назад

Последний скандальный брак в семействе Романовых

История3 часа назад

Как Саудовская Аравия вырвалась из бедности?

История4 часа назад

Знаменитый путешественник Амундсен бросил детей на произвол судьбы

История5 часов назад

Друиды против Рима. Европу прокляли жрецы кельтов

Развитие цивилизации6 часов назад

Копейку так назвали из-за копья в руке святого Георгия

История7 часов назад

Левенгук стал первым человеком, увидевшим микроорганизмы

Города и страны3 дня назад

Мост Пон-Нёф – самая криминальная достопримечательность Парижа

Космические миссии3 дня назад

Советские космонавты пытались зачать на орбите ребенка?

Болезни6 дней назад

Контрактура Дюпюитрена: Загадочное сжатие рук

Медицина2 недели назад

Вызов на дом нарколога

История2 недели назад

Как Матильда Тосканская стала защитницей папы римского

Copyright © 2024 "Мир знаний"