Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рисунок 1 - Со-основатель D-Wave Geordie Rose с черным ящиком. (Фото Dominic Schaefer)
Рисунок 2 - Элементарная схема фазового кубита и его фотография (Изображение Ioffe L. B., et al/Nature).
Рисунок 3 - 128-ми-кубитный процессор D-Wave (Фото Nature).
Рисунок 4 - 8-ми кубитный блок процессора. Кубиты показаны синим и желтым цветом (Фото Nature).
Рисунок 5 - Простейший квантовый кубит (Фото Nature).

Первый 128-кубитный квантовый компьютер?

Ключевые слова:  квантовый , компьютер

Опубликовал(а):  Клюев Павел Геннадиевич

09 июня 2011

В конце мая этого года канадская компания D-Wave Systems объявила о создании первого квантового компьютера, покупателем которого стала корпорация Lockheed Martin (США) - крупнейшее в мире предприятие военно-промышленного комплекса, в области авиастроения, авиакосмической техники, судостроения, автоматизации почтовых служб и аэропортовой логистики. Компьютер продан и с какой целью его будет использовать Lockheed Martin разумеется не сообщается. Но главный вопрос, как работает этот "черный ящик" D-Wave и является ли он квантовым компьютером, все еще остается открытым.

Ранее эта компания уже представляла 8-ми кубитный квантовый компьютер, однако тогда это вызвало большие сомнения, так как не было представлено никаких доказательств, которые бы говорили о квантовой природе компьютера D-Wave. Работал 8-кубитный компьютер через Интернет, что, как объяснили представители компании, связано с громоздкостью оборудования, необходимого для охлаждения квантового процессора. Спустя 4 года в свежем выпуске Nаture опубликована статья, в которой авторы утверждают о создании 128-кубитного компьютера. По заявлениям D-Wave в своем "квантовом компьютере" в качестве кубитов они используют кольца из сверхпроводящего проводника ниобия Nb с джозефсоновким контактом, пересекающиеся в нескольких местах такими же сверхпроводящими кубитами (рис.3). Вычислительным базисом в кубите из сверхпроводника выступает направление течения тока в проводнике, и, следовательно, направления векторов магнитного поля. Скажем, движение "по часовой стрелке" соответствует "нулю" и соответственно, "против часовой стрелки" - "единице". В 128-кубитном процессоре D-Wave 16 блоков по 8 кубитов в каждом. Система охлаждается до температуры в 10 мК для того, чтобы перевести все кубиты в сверхпроводящее состояние. Интересно знать, насколько правдоподобными являются такого рода заявления компании, ведь по сути, квантовые компьютеры должны работать быстрее классических, ведь в этом случае система из n кубитов находится в состоянии, которое является суперпозицией всех основных 2n cостояний одновременно. Более того, интересно, что в этом "квантовом компьютере" является суперпозицией состояний. Ведь главным отличием квантовых компьютеров от обычных является то, что сохранение, обработка и передача данных происходит не с помощью "битов", а "кубитов" - попросту говоря "квантовых битов". Как и обычный бит, кубит может находиться в привычных нам состояниях "|0>" и "|1>", а кроме этого - в состоянии суперпозиции A·|0> + B·|1>, где A и B любые комплексные числа, удовлетворяющие условию | A | 2 + | B | 2 = 1. Задача создания квантового компьютера и вопрос о суперпозиции кубитов напрямую связаны с так называемой "Копенгагенской интерпретацией" и "Шрёдингеровским котом". Копенгагенская интерпретация предполагает, что на волновую функцию влияют два фактора: изменение функции с течением времени (унитарная эволюция согласно уравнению Шрёдингера) и процесс измерения, причем в процессе измерения система случайно "выбирает" одно из состояний суперпозиции, волновая функция мгновенно изменяется и мы регистрируем именно это состояние. Мысленный эксперимент с котом указывает на то, что в такой интерпретации неполно определена природа самого наблюдения - измерения.

В журнале "Компьютерра" от 1 октября 2001 года опубликована занимательная статья с названием "Из чего же сделаны эти кубиты?..". В относительно простой форме автор рассказывает о возможных вариантах построения квантовых битов, и, как справедливо замечает, "хотя эти системы вряд ли пригодны для построения практически интересных квантовых компьютеров, они уже сыграли очень важную роль, показав, что в принципе квантовые вычисления - это не просто фантазия теоретиков".




Комментарии
Пастух Евфграфович, 10 июня 2011 14:43 
Кулхацкеру:
2U: http://www.d...p-dive.html cya
да, спасибо разберемся
Пастух Евфграфович, 15 июня 2011 09:03 
"разберемся"
Вот, а у меня пока только молча вдумываются - "а надо?"

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Наноженщина Пикассо
Наноженщина Пикассо

Наносистемы: физика, химия, математика (2024, Т. 15, № 1)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume15/15-1
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 5)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-5
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 4)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-4
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2023 году
коллектив авторов
30 мая - 01 июня пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022
Коллектив авторов
Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022 содержат следующую информацию:
• Подготовка бакалавров на факультете наук о материалах МГУ
• Состав Государственной Экзаменационной Комиссии
• Расписание защит выпускных квалификационных работ бакалавров
• Аннотации квалификационных работ бакалавров

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.