Меню

Квантовые компьютеры теперь уже реальность

Вся работа, которая происходит на обычном компьютере, включая любое устройство, которое вы используете для чтения этой статьи, основана на вычислениях с использованием битов, которые переключаются между двумя состояниями (обычно называемыми "1" и "0").

Квантовые компьютеры вычисляют с помощью кубитов, которые точно так же колеблются между двумя состояниями, но ведут себя в соответствии с более странными правилами квантовой физики. В отличие от обычных битов, кубиты могут иметь неопределенные состояния — ни 1, ни 0, но возможность обоих. Это, в теории, позволяет проводить всевозможные вычисления, которые обычные компьютеры едва могут выполнить.

Когда кубит закодирован в частицу, он закодирован в одно из состояний, которое частица может переворачивать туда-обратно между собой - как ее поляризация или квантовый спин. Каждый из них — это "степень свободы". Типичный квантовый эксперимент включает в себя только одну степень свободы во всех участвующих частиц. Но частицы, подобные фотонам, обладают многими степенями свободы. И при кодировании, используя более чем один из них в то же время, квантовая система может упаковывать гораздо больше информации в меньшее количество частиц.

Фотоны особенно полезны для определенных видов квантовых операций, самое главное, квантовых сетей, в которых информация передается между несколькими квантовыми компьютерами. Но другие формы кубитов, как в сверхпроводящих цепях, не могут привести к такой операции как легко. Один открытый вопрос заключается в том, все ли запутанные кубиты взаимодействуют одинаково или существуют различия между взаимодействиями кубитов на одной и той же частице или взаимодействиями кубитов с разной степенью свободы.

Добавил: Alter Idea Дата: 2019-01-05 Раздел: Наука и технологии