Квантовые. Квантовые компьютеры ВятГУ, 2020 г
 Скачать 0.68 Mb.
|
|
Квантовые компьютеры ВятГУ, 2020 г. Меньшиков А. А. (…) квантовое пространство состояний обладает гораздо большей емкостью, чем классическое: там, где в классике имеется N дискретных состояний, в квантовой теории, допускающей их суперпозицию, имеется cN планковских ячеек. При объединении классических систем их числа состояний N1 и N2 перемножаются, а в квантовом варианте получается cN1N2. (…) Квантовый автомат должен быть абстрактным: его математическая модель должна использовать лишь самые общие квантовые принципы, не предрешая физических реализаций. Тогда модель эволюции есть унитарное вращение в конечномерном гильбертовом пространстве, а модель виртуального разделения на подсистемы отвечает разложению пространства в тензорное произведение. Где-то в этой картине должно найти место взаимодействие, описываемое по традиции эрмитовыми операторами и вероятностями. Манин, Ю.И. Вычислимое и невычислимое. — М.: Сов. радио, 1980. – C. 15 A - 90° B - 45° C - 0° a,b – комплексные числа Кубит При любом измерении состояния кубита он случайно переходит в одно из своих собственных состояний. Вероятности перехода в эти состояния равны соответственно |A|^2 и |B|^2 |ψ⟩ = α |0〉 + β |1〉 В классической теории вычислений для выполнения операций над битами используются логические вентили. Для манипуляций над кубитами применяются аналогичные конструкции — квантовые вентили. Например, вентиль NOT выполняет преобразования 0 → 1 и 1 → 0. Квантовые вентили Это значит, что после прохождения такого вентиля кубит из состояния α |0〉 + β |1〉 перейдет в состояние α |1〉 + β |0〉. Классы задач и ограничения
Значимость алгоритма заключается в том, что с его помощью (при использовании квантового компьютера с несколькими тысячами логических кубитов) становится возможным взлом криптографических систем с открытым ключом Число 15 было разложено на множители 3 и 5 при помощи квантового компьютера с 7 кубитами Области применения
Язык программирования Q# Области применения Samsung представила Galaxy A Quantum: смартфон с «квантовым» процессором.(2020) Внутри смартфона установлен квантовый чип Quantum Random Number Generator (QRNG) с уникальным генератором случайных чисел — это позволяет добиться шифрования данных на таком уровне, чтобы смартфон было невозможно взломать даже при целенаправленной атаке. Квантовая гонка «Горизонт 2020» финансируется Евросоюзом Аналогичные кампании в США, Великобритании, Японии. Правительства выделяют на развитие квантовой физики миллиарды долларов еженедельно, вкладывается в эту ветвь науки и Россия Квантовое превосходство Квантовый компьютер Google смог за 3 минуты и 20 секунд выполнить расчет, на который самому мощному в мире суперкомпьютеру Summit (IBM) понадобилось бы примерно 10 тыс. лет.(2019) В научном эксперименте принимал участие квантовый компьютер Google с 53-кубитовым процессором, получивший название «Sycamore» (Платан). Гелий-3 Источники
|