Авиационно инженерство Административно право Административно право Беларус Алгебра Архитектура Безопасност на живота Въведение в професията „психолог” Въведение в икономиката на културата Висша математика Геология Геоморфология Хидрология и хидрометрия Хидросистеми и хидравлични машини Културология Медицина Психология икономика дескриптивна геометрия Основи на икономически т Oria професионална безопасност Пожарна тактика процеси и структури на мисълта, Професионална психология Психология Психология на управлението на съвременната фундаментални и приложни изследвания в апаратура социалната психология социални и философски проблеми Социология Статистика теоретичните основи на компютъра автоматично управление теория на вероятностите транспорт Закон Turoperator Наказателно право Наказателно-процесуалния управление модерна производствена Физика Физични феномени Философски хладилни инсталации и екология Икономика История на икономиката Основи на икономиката Икономика на предприятията Икономическа история Икономическа теория Икономически анализ Развитие на икономиката на ЕС Спешни ситуации ВКонтакте Однокласници Моят свят Facebook LiveJournal Instagram
border=0

Квантов компютър

<== предишна статия |

Квантовият компютър е изчислително устройство, работещо на базата на квантова механика. Квантовият компютър е коренно различен от класическия компютър, базиран на класическата механика. Напълно мащабен квантов компютър е все още хипотетично устройство, самата възможност за конструиране, която е свързана със сериозното развитие на квантовата теория в областта на много частици и сложни експерименти; тази работа стои начело на съвременната физика. Вече са изградени квантови компютри с ограничени (до 10 кубита); Елементите на квантовите компютри могат да се използват за повишаване на ефективността на изчисленията, които вече съществуват на базата на съществуващите инструменти.

Идеята за изграждане на квантов компютър беше предложена през 1980 г. от съветския математик Ю.И. Manin, който във въведението (стр. 15) към книгата "Computable and noncomputable" [1] представя идеята за квантовите автомати. Тази идея е подкрепена от [ източника не е посочен за 72 дни ] от физици, в частност, П. Бениоф и Нобеловия лауреат Р. Фейнман). Необходимостта от квантов компютър възниква, когато се опитваме да изследваме сложни многочастични системи, като биологични, използвайки физиката. Пространството на квантовите състояния на такива системи нараства като показател на числото n на съставните им истински частици, което прави невъзможно да се моделира поведението им на класически компютри вече за n = 10. Следователно Фейнман предлага конструирането на квантов компютър.

Квантовият компютър използва за изчисления не обикновени (класически) алгоритми, а процеси на квантова природа, така наречените квантови алгоритми, които използват квантово-механични ефекти, като квантов паралелизъм и квантова заплитане.

Ако класически процесор във всеки един момент може да бъде точно в една от държавите (Обозначенията на Дирак) тогава квантовият процесор е във всеки момент едновременно във всички тези основни състояния, с всяко състояние - със своята комплексна амплитуда λ j . Това квантово състояние се нарича "квантова суперпозиция" на тези класически състояния и се обозначава с

Базовите състояния също могат да имат по-сложна форма. Тогава може да се илюстрира например квантовата суперпозиция, както следва: „Представете си един атом, който може да претърпи радиоактивен разпад за определен период от време. Или не бихте могли. а в квантовата механика един атом може да има някакво унифицирано състояние - "разпадане не е разпад", тоест нито едно, нито друго, но както е било между. Това състояние се нарича "суперпозиция" [2] .

Квантово състояние може да варира във времето по два принципно различни начина:

  1. Единична квантова операция (квантова порта ), по-нататък само операция).
  2. Измерване (наблюдение).

Ако е класическо състояние има пространствени позиции на група електрони в квантови точки, контролирани от външно поле V, тогава единната операция е решението на уравнението на Шрьодингер за този потенциал.

Измерването е случайна величина, която приема стойности с вероятности λ j | 2 съответно. Това е квантово механично правило ( англ .). Измерването е единственият начин да се получи информация за квантовото състояние, тъй като стойностите на λ j не са директно достъпни за нас. Измерването на квантовото състояние не може да се сведе до единната еволюция на Шрьодингер, тъй като за разлика от последното, тя е необратима. По време на измерването се появява т.нар. Срутване на вълновата функция. чиято физическа природа не е напълно ясна. Измерването на спонтанните вредни състояния по време на изчисленията води до декохерентност, т.е. отклонение от единната еволюция, което е основната пречка при конструирането на квантов компютър (виж Физически реализации на квантовите компютри).

Квантовото изчисление е поредица от единни операции на проста форма, контролирана от класически контролен компютър (на един, два или три кубита). В края на изчислението се измерва състоянието на квантовия процесор, което дава желания резултат от изчислението.

Концепцията за “квантовия паралелизъм” в изчислението може да бъде разкрита по следния начин: “Данните в процеса на изчисление са квантова информация, която в края на процеса се трансформира в класическа информация чрез измерване на крайното състояние на квантовия регистър. Печалбата в квантовите алгоритми се постига благодарение на факта, че при използване на единична квантова операция се трансформират едновременно голям брой коефициенти на суперпозиция на квантови състояния, които във виртуалната форма съдържат класическа информация ” [3] .

<== предишна статия |





Вижте също:

Обработка на информация в превключвателни ядра и проводящи пътеки на сензорната система. Странично спиране.

Магнитооптични явления

Физически основи на вибрационната спектроскопия

Приложение на явлението свръхпроводимост в измервателната техника

Свързване на концепции за квантови и класически колебателни системи

Тактилна чувствителност

Резонансни режими на взаимодействие на полето с материята

Странично спиране

Субективно сетивно възприятие. Абсолютен праг на усещане. Диференциален праг. Праг на дискриминация. Законът на Уебър. Законът на Вебер-Фехнер. Скалата на Стивънс. Всяка допирна система

Устройство и принцип на работа на STM

Квантов осцилатор на базата на електромеханичен резонатор

Методи с използване на сензори на конзолна основа

Старк ефект

Връщане към съдържанието: Физически явления

Видян: 2597

11.45.9.51 © ailback.ru не е автор на публикуваните материали. Но предоставя възможност за безплатно ползване. Има ли нарушение на авторските права? Пишете ни Обратна връзка .