Uploaded by Владимир

Квантовый компьютер

advertisement
1. Квантовый компьютер (кВ. к.) — вычислительное устройство, работающее на основе квантовой
механики.
2. Ограниченные квк-ры уже построены. Элементы кВ.к могут применяться для повышения
эффективности вычислений на уже существующей приборной базе
3. Идея о квантовых вычислениях была высказана Ю.И. Маниным.
4. Квантовый к. использует для вычисления не обычные (классические) алгоритмы, а процессы
квантовой природы, так называемые квантовые алгоритмы, использующие квантовые эффекты,
такие как квантовый параллелизм и квантовая запутанность.
5. Квантовое состояние
может изменяться во t двумя принципиально различными путями:
Унитарная квантовая операция (квантовый вентиль, англ. quantum gate), в дальнейшем просто
операция. Измерение (наблюдение).
6. Унитарная операция есть решение уравнения Шредингера для этого потенциала.
7. Измерение есть единственная возможность получения информации о квантовом состоянии, так
как значения
нам непосредственно не доступны.
8. Измерение кВ. состояния не может быть сведено к унитарной шрёдингеровской эволюции (по
уравнению Шрёдингера), так как, в отличие от последней, оно необратимо во времени. При
измерении происходит так называемый коллапс (схлопывание) волновой функции
, природа
которого до конца не ясна – нет математической теории.
9. Ги́льбертово простра́нство — обобщение евклидова пространства, допускающее бесконечную
размерность и полное по метрике, порождённой скалярным произведением. Названо в честь
Давида Гильберта. Важнейшим объектом исследования в гильбертовом пространстве являются
линейные операторы. Само понятие гильбертова пространства сформировалось в работах
Гильберта и Шмидта по теории интегральных уравнений, а абстрактное определение было дано в
работах фон Неймана, Риса и Стоуна по теории эрмитовых операторов.
10. Реализован алгоритм Гровера для четырёх вариантов перебора, что позволило получить
правильный ответ с первой попытки в 95 % случаев
11. Алгоритм Шора позволяет разложить натуральное число n на простые множители за
полиномиальное от y=ln(n) время.
12. Алгоритм телепортации реализует точный перенос состояния одного кубита (или системы) на
другой.
13. Телепортация позволяет передавать квантовое состояние системы с помощью обычных
классических каналов связи, например, оптоволоконный кабель.
14. Кв. к. должен работать при сверхнизких температурах.
15. Сверхпроводящие элементы (джозефсоновские переходы, сквиды и др.) – сейчас самые
популярные. В качестве логических кубитов используются присутствие/отсутствие куперовской
пары (связанная пара электронов) в определенной пространственной области.
16. Бит. (англ. binary digit — двоичное число; также игра слов: англ. bit — кусочек, частица) —
единица измерения количества информации, равная одному разряду в двоичной системе
счисления.
17. Два
18. Куби́т (q-бит, кьюбит, кубит; от quantum bit) — квантовый разряд или наименьший элемент
для хранения информации в квантовом компьютере.
19. Как и бит, кубит допускает два собственных состояния, обозначаемых
и
Дирака), но при этом может находиться и в их суперпозиции, то есть в состоянии
, где
и
(обозначения
— комплексные числа, удовлетворяющие условию
.
20. Слово «qubit» ввел в употребление Бен Шумахер из Кеньон-колледжа (США) в 1995 г., а
21. В 2010 году для проведения работ в области квантовых технологий был организован
Российский кв. центр (РКЦ) [6].
22. Р. Юнусов сообщил, что перед отечественными разработчиками стоит задача к 2025 г.
построить кв. процессоры на четырех платформах: сверхпроводниках (св-х), ионах, атомах и
фотонах, а также создать облачный софт, который позволил бы работать с этими процессорами
удаленно
23. Квант комп иногда размещают в шахте на глубине 2-3 км, чтобы не мешали космические лучи.
И охлаждают почти до абсолютного нуля. Чтобы запустить квант комп надо охлаждать кубиты 2-3
дня. Кубиты надо калибровать каждый час.
24. Например, чтобы увеличить мощность обычного компьютера в два раза, вам необходимо либо
в два раза увеличить частоту работы процессора, либо в два раза увеличить его размер. Тогда он
будет выполнять в секунду в два раза больше операций, чем раньше.
25. Чтобы увеличить в два раза мощность квантового компьютера, состоящего, скажем, из 100
кубитов, необходимо добавить к ним всего один-единственный дополнительный кубит, то есть
при добавлении одного квантового бита к квантовому компьютеру его мощность увеличивается в
два раза.
Download