Квантовый комп — это вычислительное устройство, которое употребляет явления квантовой механики для передачи и обработки данных. Мысль квантовых вычислений была независимо предложена Юрием Маниным и Ричардом Фейнманом сначала 80-х годов прошедшего века. С того времени была проделана грандиозная работа по созданию квантового компа. Но настоящий всепригодный квантовый комп все еще является гипотетичным устройством, возможность разработки которого связана с серьёзным развитием квантовой теории. К истинному моменту были сделаны единичные экспериментальные системы с методом маленькой трудности. Как работает квантовый комп — о этом в нынешнем выпуске!
Основное отличие квантового компа от традиционного заключается в представлении инфы. В обыденных компах, работающих на базе транзисторов и кремниевых чипов, для обработки инфы употребляется бинарный код. Бит, как понятно, имеет два базисных состояния — ноль и единицу, и может находиться лишь в одном из их. Что все-таки касается квантового компа, то его работа основывается на принципе суперпозиции, а заместо битов употребляются квантовые биты, называемые кубитами. У кубита также имеется два главных состояния: ноль и единица. Но благодаря суперпозиции кубит может принимать значения, приобретенные методом их комбинирования, и находиться во всех этих состояниях сразу. В этом заключается параллельность квантовых вычислений, другими словами отсутствие необходимости перебирать все вероятные варианты состояний системы. Не считая того, для описания четкого состояния системы квантовому компу не необходимы большие вычислительные мощности и объемы оперативки, потому что для расчета системы из 100 частиц довольно только 100 кубитов, а не триллион триллионов бит.
Также необходимо отметить, что изменение состояния определенного кубита в квантовом компе ведет к изменению состояния остальных частиц, что является еще одним различием от обыденного компа. И сиим конфигурацией можно управлять. Процесс работы квантового компа был предложен английским физиком-теоретиком Дэвидом Дойчем в 1995 году, когда он сделал цепочку, способную делать любые вычисления на квантовом уровне. Согласно его схеме, для начала берется набор кубитов и записываются их исходные характеристики. Потом производятся нужные преобразования с внедрением логических операций и записывается приобретенное значение, которое и является результатом, выдаваемым компом. В роли проводов выступают кубиты, а преобразования совершают логические блоки.
По словам ученых, квантовые компы будут в миллионы раз сильнее сегодняшних. Уже на данный момент описаны самые различные методы работы квантового компа, и даже разрабатываются особые языки программирования. По прогнозу исследователей Cisco Systems, настоящий рабочий квантовый комп покажется к середине последующего десятилетия. Фаворитом в данной нам области является Япония: наиболее 70% всех исследовательских работ приходится на эту страну.
