Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Pokazano pierwszy kwantowy komputer

Rekomendowane odpowiedzi

Kanadyjska firma D-Wave Systems Inc. pokazała ponoć pierwszy na świecie kwantowy komputer. Firma zaznaczyła jednak, że jej maszyna ma uzupełnić, a nie zastąpić, obecnie wykorzystywane komputery.

Kwantowy komputer firmy D-Wave, który wykonuje ponoć 64 000 operacji jednocześnie, znajdzie zastosowanie przede wszystkim tam, gdzie przetwarzane są tak olbrzymie ilości danych, iż tradycyjne komputery nie są w stanie poradzić sobie z nimi w rozsądnym czasie.

Chodzi tutaj o tzw. problemy NP, czyli posiadające niedeterministyczne algorytmy o złożoności wielomianowej. Rozwiązanie takich problemów jest wyjątkowo trudne dla współczesnych komputerów, gdyż każda dodatkowa zmienna oznacza, że istnieją kolejne możliwe rozwiązania tego samego problemu. Każda możliwość musi być wyliczona i porównana z innymi celem znalezienia optymalnego rozwiązania. Komputery kwantowe mają tę przewagę nad obecnie stosowanymi maszynami, że potrafią jednocześnie podać wiele wyników dla takich zadań. Kalkulacje przebiegają więc nieporównywalnie szybciej.

Pierwszymi klientami kanadyjskiej firmy będą więc organizacje działające w obszarach nauk biologicznych, biometryki, logistyki, czy przedsiębiorstwa zarządzające gigantycznymi bazami danych. Prawdopodobnie, przynajmniej początkowo, czas pracy komputera będzie wynajmowany, a wymiana danych i wyników obliczeń będzie odbywała się za pomocą Internetu.

Obecnie przekazano niewiele informacji ponad to, że Orion, bo tak ma nazywać się maszyna, jest pierwszym komputerem kwantowym, który opuścił laboratorium i jest gotowy do działania. Procesor Oriona korzysta z 16 qbitów, czyli bitów kwantowych. Zbudowany jest on z niobu i aluminium przy użyciu tradycyjnych technik litograficznych, a operacje wykonuje po schłodzeniu do temperatury bliskiej zera absolutnego. Dopiero wówczas qbity mogą utrzymać swój stan kwantowy w stanie nienaruszonym, co jest koniecznym warunkiem do przeprowadzenia obliczeń i odczytania wyniku. Przy takiej temperaturze z elektronów obu wspomnianych metali powstają bozony, które pełnią tu rolę kwantowych bitów.

Do wyliczenia każdego z zadań Orion musi być osobno konfigurowany. Gdy jednak jest gotowy do pracy, wykonuje ją w rekordowym czasie.

Zdjęcie głównego elementu komputera - procesora przymocowanego do zestawu chłodzącego - pojawiło się w serwisie Flickr.

Aktualizacja:
Firma D-Wave zapowiedziała, że w 2008 rozpocznie sprzedaż kwantowych procesorów.

Tymczasem pojawiły się pierwsze komentarze ekspertów. Część z nich wątpi, czy zaprezentowana maszyna jest na obecnym etapie zdolna do wykonania tak skomplikowanych obliczeń, jak współczesne komputery. Podejrzewają, że może ona przeprowadzać bardzo proste obliczenia.

Seth Lloyd, specjalista od komputerów kwantowych z MIT, stwierdził: "Pozostało jeszcze wiele pytań i domysłów". Dodał przy tym, że "z naukowego punktu widzenia ich osiągnięcie jest bardzo interesujące".

Kwantowy komputer D-Wave nie będzie w stanie łamać szyfrów. A m.in. kryptografia ma być ważnym polem działalności kwantowych komputerów. Kanadyjska firma wykorzystała bowiem łatwiejsze w implementacji tzw. adiabatyczne obliczenia kwantowe. Technika ta polega na schłodzeniu metalu do takich temperatur, by jego elektrony stały się qbitami. Następnie, za pomocą pola magnetycznego, łączy się qubity ze sobą.

Podczas pokazu komputer D-Wave kontrolowany był zdalnie za pomocą laptopa. Maszyna miała rozwiązać trzy zadania: wyszukać strukturę molekularną, pasującą do zadanej molekuły, porozsadzać gości według bardzo skomplikowanego wzoru i ułożyć Sudoku (rodzaj puzzli).

Czytaj również:
Kwantowy falstart?
Zasada działania komputerów kwantowych

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
Gość Super

Narszcie coś się z tym ruszyło.Cieszę się że rozwijają tą technologię i wykorzystują  do użytku. ;) ;) ;):( :( :( :( :o:) :):):):):):):) ::) ::) ::) ::) ::)

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
Gość FoxFilter

Gdyby takie cacko powstało w kraju kasy kosztem wszystkiego to o taki komputerze dowiedxielibyśmy się po 100 latach no dobra 50 latach gdyby powstał w Polsce jutro by byl w sprzedarzy.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
Gość ly

18 000 000 000 000 000 000 razy szybciej zawieszalby sie windows ;)

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
Gość FF 4.0 i ixquick

Komputer kwantowy jest w stanie złamac kazde zabezpieczenie komputery kwantowe będą w stanie rozwiązać absolutnie każdy schemat kryptograficzny, co uczyni je zdolnymi obejść praktycznie każde zabezpieczenie, przez co obecne metody ochrony komputerów staną się przestarzałe.

Chyba że system operacyjny zostanie umieszczony na osobnym dysku najlepiej UATA(FLASCH) z możliwością jedynie wysyłania komend do sprzęntu bo brak dostempu lub nawet aktualizacji to wada lecz ma ona zasadniczą zaletę nikt nie spieprzy nam Softweru.Jednak postęmp idźie wiloma torami i niemal na równi pojawią się kwantowe maszyny deszyfrująnce jako wyposarzenie standartowe już teraz Intel i AMD oraz IBM(G-Power) zamierzają produkować CPU które by wirusa nieświadomego niczego wysyłao na dyskietkę która to by pełniła funkcję kosza i tylko można by do niej coś wysłać ale nie odebrać.

A że Polak potrafi wielce prawdopodobne że zabezpieczenia kwantowe zostana złamane przez nas:)

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
Gość gosc

Chuck Norris i tak potrafi szybciej i lepiej liczyć :]

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
Gość Wstrętny Anomim

Co to za głupoty: "problemy NP, czyli posiadające niedeterministyczne algorytmy o złożoności wielomianowej"?

Algorytm deterministyczny (patrz http://sjp.pwn.pl/lista.php?co=determinizm) to każdy algorytm, który dla tych samych danych daje ten sam wynik (nie używaja funkcji pseudolosowej).

 

Problemy klasy NP (trudne), to problemy nierozwiązywalne w czasie wielomianowym na maszynie Turninga (lub modelu równoważnym). Mają one złożoność wykładniczą. Złożoność wielomianową mają problemy z klasy P (łatwe).

 

Jedynie NDTM (niedeterministyczna maszyna Turninga) jest w stanie rozwiązać algorytm z klasy NP w czasie wielomianowym. Maszyna taka, to jednak twór czysto teoretyczny, gdyż zakłada się, że byłaby ona w stanie jednocześnie rozwiązać problem dla wszystkich jego instancji. Komputer kwantowy nie jest zatem NDTM, gdyż przy 16qbitach jego stanowa jednoczesność ograniczona jest do 2^16 = 64k stanów.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
Gość Ziutek Zielarz

Wstrętna kawa. Wszędzie się wymądrzasz. Sio do sącza uczyć dzielić przez 2 pod kreską. ;D :;) ;) :'( :-X ;D ;):(

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
Gość Wstrętniejszy anonim

Co to za głupoty: "problemy NP, czyli posiadające niedeterministyczne algorytmy o złożoności wielomianowej"?

Algorytm deterministyczny (patrz http://sjp.pwn.pl/lista.php?co=determinizm) to każdy algorytm, który dla tych samych danych daje ten sam wynik (nie używaja funkcji pseudolosowej).

 

Problemy klasy NP (trudne), to problemy nierozwiązywalne w czasie wielomianowym na maszynie Turninga (lub modelu równoważnym). Mają one złożoność wykładniczą. Złożoność wielomianową mają problemy z klasy P (łatwe).

 

Bzdury.

 

Po pierwsze, problemy klasy NP to problemy rozwiązywalne w czasie wielomianowym przez niedeteministyczną MT. Ponieważ NP jest co najmniej tak wielkie jak P, więc NP zawiera _także_ problemy rowiązywalne w czasie wielomianowym przez deterministyczną MT.

 

Po drugie, mówienie o złożoności wielomianowej w stosunku do problemów klasy NP (czy nawet NP-zupełnych) jest nadużyciem. Nie wiadomo, czy NP jest równe EXP, czy też może jednak zawiera się w niej właściwie.

 

Jedynie NDTM (niedeterministyczna maszyna Turninga) jest w stanie rozwiązać algorytm z klasy NP w czasie wielomianowym.

Jak napisałem wyżej, część problemów klasy NP (te które leżą w P) na pewno może rozwiązać także zwykła, deterministyczna MT. Po drugie, nie udowodniono, że P nie jest równe NP. A gdyby P = NP, to wtedy _wszystkie_ problemy z klasy NP byłyby rozwiązywalne w czasie wielomianowym przez deterministyczną maszynę Turinga.

 

Maszyna taka, to jednak twór czysto teoretyczny, gdyż zakłada się, że byłaby ona w stanie jednocześnie rozwiązać problem dla wszystkich jego instancji. Komputer kwantowy nie jest zatem NDTM, gdyż przy 16qbitach jego stanowa jednoczesność ograniczona jest do 2^16 = 64k stanów.

To, czy komputer kwantowy jest NDTM, czy nie (czyli czy BQP = NP), ma się nijak do liczby qbitów. I nie, nie wiadomo, czy komputer kwantowy jest NDTM, czy nie. Jest kilka poszlak wskazujących, że nie jest. Ale prawidłowego dowodu jak dotąd nikt nie przedstawił, pomimo wielu prób. Podobnie zresztą jak nikt nie udowodnił, że problemy NP-trudne nie są rozwiązywalne w czasie wielomianowym przez zwykłą MT.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
Gość zaciekawiony

Wszystko fajnie tylko czemu tak o tym cicho?? Jakoś żadnego większego info o tym w serwisach...

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
Gość gość

Komputery kwantowe to nie problem a rozwiązanie. Jeśli chodzi o problemy NP trudne to rzeczywiście, dzięki takim komputerów szyfrowanie RSA czy inne może nie stanowić problemu (przez łatwość faktoryzacji liczb), ale dzięki komputerom kwantowym wogóle ono nie będzie potrzebne. Już są algorytmy szyfrowania które spowodzeniem mogą być stosowane w komputerach kwantowych (a przez ich właściwości fizyczne) także wogóle nie dającymi się złamać.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Każdy człowiek może wymyślić wszystko co człowiek może wymyślić

jednym słowem jabłoń rodzi jabłka albo nie jest jabłonią.

Lubię matematykę i fizykę kwantową ale że mam w sobie komputr kwantowy, maszyne tuninga i ten twardy język matematyki to aż się

boje , ciekawe co jeszcze w sobie mamy ( w DNA zapiasane)

Byleby coś co odkryjemy nie było z zewnatrz bo jabłoń może przestać być jabłonią.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

  • Podobna zawartość

    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Komputery kwantowe mogą, przynajmniej teoretycznie, przeprowadzać obliczenia, które są poza zasięgiem tradycyjnych maszyn. Ich kluczowym elementem są splątane kwantowe bity, kubity. Splątanie jest jednak stanem niezwykle delikatnym, bardzo wrażliwym na wpływ czynników zewnętrznych, na przykład promieniowania kosmicznego. Powoduje ono, że średnio co 10 sekund dochodzi do katastrofalnego błędu i kwantowe układy scalone tracą dane. Może ono za jednym razem usunąć wszelkie dane z procesora nawet najbardziej zaawansowanej maszyny kwantowej.
      Fizyk Quian Xu z University of Chicago i jego koledzy poinformowali o opracowaniu metody, która aż o 440 000 razy wydłuża czas pomiędzy błędami powodowanymi przez promieniowanie kosmiczne. Zatem mają one miejsce raz na 51 dni.
      Badacze zaproponowali komputer kwantowy składający się z wielu układów scalonych z danymi, z których każdy posiada liczne nadprzewodzące kubity. Wszystkie te układy są połączone z układem pomocniczym, który zawiera dodatkowe kubity monitorujące dane. Wszystkie chipy korzystałyby ze standardowych metod korekcji błędów oraz dodatkowej korekcji błędów powodowanych przez promieniowanie kosmiczne. Dzięki temu, że dane są rozdzielone na różne układy, zniszczenia powodowane przez promieniowanie kosmiczne są ograniczane. Gdy już do nich dojdzie, układ pomocniczy, we współpracy z układami, których dane nie zostały uszkodzone przez promieniowanie, przystępuje do korekty i odzyskania utraconych danych. Komputer nie musi rozpoczynać pracy na nowo, gdy tylko niektóre układy utracą dane, Xu. Co więcej, metoda ta wykrywa i koryguje dane pojawiające się w układzie pomocniczym.
      Autorzy badań twierdzą, że ich metoda wymaga zaangażowania mniejszej ilości zasobów oraz żadnych lub niewielkich modyfikacji sprzętowych w porównaniu z dotychczasowymi próbami ochrony komputerów kwantowych przed promieniowaniem kosmicznym. W przyszłości chcieliby ją przetestować na chmurze kwantowej IBM-a lub procesorze Sycamore Google'a.
      Ze szczegółowym opisem metody można zapoznać się na łamach arXiv.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Aalto University, IQM Quantum Computers oraz VTT Technical Research Centre of Finland odkryli nowy nadprzewodzący kubit. Unimon bo o nim mowa, zwiększy dokładność obliczeń dokonywanych za pomocą komputerów kwantowych. Pierwsze bramki logiczne wykorzystujące unimony pracują z dokładnością 99,9%.
      Nieliczne współczesne komputery kwantowe wciąż nie są wystarczająco wydajne i nie dostarczają wystarczająco dokładnych danych, by można było je zaprzęgnąć do obliczeń rozwiązujących praktyczne problemy. Są najczęściej urządzeniami badawczo-rozwojowymi, służącymi pracom nad kolejnymi generacjami komputerów kwantowych. Wciąż zmagamy się z licznymi błędami powstającymi w 1- i 2-kubitowych bramkach logicznych chociażby wskutek zakłóceń z otoczenia. Błędy te są na tyle poważne, że uniemożliwiają prowadzenie praktycznych obliczeń.
      Naszym celem jest zbudowanie kwantowych komputerów, które nadawałyby się do rozwiązywania rzeczywistych problemów. To odkrycie jest ważnym kamieniem milowym dla IQM oraz znaczącym osiągnięciem na drodze ku zbudowaniu lepszych komputerów kwantowych, powiedział główny autor badań, profesor Mikko Möttönen z Aalto University i VTT, który jest współzałożycielem i głównym naukowcem IQM Quantum Computers.
      Unimony charakteryzują się zwiększoną anharmonicznością, pełną odpornością na szumy wywoływane prądem stałym, zmniejszoną wrażliwością na zakłócenia magnetyczne oraz uproszczoną budową, która wykorzystuje pojedyncze złącze Josephsona w rezonatorze. Dzięki temu w jednokubitowej bramce o długości 13 nanosekund udało się uzyskać dokładność od 99,8 do 99,9 procent na trzech kubitach unimonowych. Dzięki wyższej anharmoniczności czyli nieliniowości niż w transmonach [to wcześniej opracowany rodzaj kubitów, który ma zredukowaną wrażliwość za zakłócenia ze strony ładunku elektrycznego – red.], możemy pracować z unimonami szybciej, co prowadzi do pojawiania się mniejszej liczby błędów na każdą operację, wyjaśnia doktorant Eric Hyyppä.
      Na potrzeby badań fińscy naukowcy skonstruowali układy scalone, z których każdy zawierał trzy kubity unimonowe. W układach użyto głównie niobu, z wyjątkiem złącz Josephsona, które zbudowano z aluminium. Unimony są bardzo proste, a mimo to mają liczne zalety w porównaniu z transmonami. Sam fakt, że już pierwsze uzyskane unimony działały tak dobrze, pozostawia dużo miejsca na ich optymalizację i osiągnięcie ważnych kamieni milowych. W następnym kroku badań chcemy zapewnić jeszcze lepszą ochronę przed szumem i zademonstrować bramki dwukubitowe, mówi profesor Möttönen.
      Więcej o unimonie można przeczytać na łamach Nature Communications.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Komputery kwantowe mogą zrewolucjonizować wiele dziedzin nauki oraz przemysłu, przez co wpłyną na nasze życie. Rodzi się jednak pytanie, jak duże muszą być, by rzeczywiście dokonać zapowiadanego przełomu. Innymi słowy, na ilu kubitach muszą operować, by ich moc obliczeniowa miała znaczący wpływ na rozwój nauki i technologii.
      Na pytanie to postanowili odpowiedzieć naukowcy z Wielkiej Brytanii i Holandii. Przyjrzeli się dwóm różnym typom problemów, jakie będą mogły rozwiązywać komputery kwantowe: złamaniu zabezpieczeń Bitcoina oraz symulowanie pracy kofaktora FeMo (FeMoco), który jest ważnym elementem białka wchodzącego w skład nitrogenazy, enzymu odpowiedzialnego za asymilację azotu.
      Z AVS Quantum Science dowiadujemy się, że naukowcy stworzyli specjalne narzędzie, za pomocą którego mogli określić wielkość komputera kwantowego oraz ilość czasu potrzebnego mu do rozwiązania tego typu problemów. Obecnie większość prac związanych z komputerami kwantowymi skupia się na konkretnych platformach sprzętowych czy podzespołach nadprzewodzących. Różne platformy sprzętowe znacząco się od siebie różnią chociażby pod względem takich kluczowych elementów, jak tempo pracy czy kontrola jakości kubitów, wyjaśnia Mark Webber z University of Sussex.
      Pobieranie azotu z powietrza i wytwarzanie amoniaku na potrzeby produkcji nawozów sztucznych to proces wymagający dużych ilości energii. Jego udoskonalenie wpłynęłoby zarówno na zwiększenie produkcji żywności, jak i zmniejszenie zużycia energii, co miałoby pozytywny wpływ na klimat. Jednak symulowanie odpowiednich molekuł, których opracowanie pozwoliłoby udoskonalić ten proces jest obecnie poza możliwościami najpotężniejszych superkomputerów.
      Większość komputerów kwantowych jest ograniczone faktem, że wykorzystywane w nich kubity mogą wchodzić w bezpośrednie interakcje tylko z kubitami sąsiadującymi. W innych architekturach, gdzie np. są wykorzystywane jony uwięzione w pułapkach, kubity nie znajdują się na z góry ustalonych pozycjach, mogą się przemieszczać i jeden kubit może bezpośrednio oddziaływać na wiele innych. Badaliśmy, jak najlepiej wykorzystać możliwość oddziaływania na odległe kubity po to, by móc rozwiązać problem obliczeniowy w krótszym czasie, wykorzystując przy tym mniej kubitów, wyjaśnia Webber.
      Obecnie największe komputery kwantowe korzystają z 50–100 kubitów, mówi Webber. Naukowcy oszacowali, że do złamania zabezpieczeń sieci Bitcoin w ciągu godziny potrzeba – w zależności od sprawności mechanizmu korekty błędów – od 30 do ponad 300 milionów kubitów. Mniej więcej godzina upływa pomiędzy rozgłoszeniem a integracją blockchaina. To czas, w którym jest on najbardziej podatny na ataki.
      To wskazuje, że Bitcoin jest obecnie odporna na ataki z wykorzystaniem komputerów kwantowych. Jednak uznaje się, że możliwe jest zbudowanie komputerów kwantowych takiej wielkości. Ponadto ich udoskonalenie może spowodować, że zmniejszą się wymagania, co do liczby kubitów potrzebnych do złamania zabezpieczeń Bitcoin.
      Webber zauważa, że postęp na polu komputerów kwantowych jest szybki. Przed czterema laty szacowaliśmy, że do złamania algorytmu RSA komputer kwantowy korzystający z jonów uwięzionych w w pułapce potrzebowałby miliarda fizycznych kubitów, a to oznaczało, że maszyna taka musiałaby zajmować powierzchnię 100 x 100 metrów. Obecnie, dzięki udoskonaleniu różnych aspektów tego typu komputerów, do złamania RSA wystarczyłaby maszyna o rozmiarach 2,5 x 2,5 metra.
      Z kolei do przeprowadzenia symulacji pracy FeMoco komputery kwantowe, w zależności od wykorzystanej architektury i metod korekcji błędów, potrzebowałyby od 7,5 do 600 milionów kubitów, by przeprowadzić taką symulację w ciągu około 10 dni.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Gdy denerwujemy się, że nasz domowy pecet uruchamia się za długo, pewnym pocieszeniem może być informacja, iż w porównaniu z eksperymentalnymi komputerami kwantowymi jest on demonem prędkości. Uczeni pracujący nad tego typu maszynami spędzają każdego dnia wiele godzin na ich odpowiedniej kalibracji.
      Komputery kwantowe, a raczej maszyny, które w przyszłości mają się nimi stać, są niezwykle czułe na wszelkie zewnętrzne zmiany. Wystarczy, że temperatura otoczenia nieco spadnie lub wzrośnie, że minimalnie zmieni się ciśnienie, a maszyna taka nie będzie prawidłowo pracowała. Obecnie fizycy kwantowi muszą każdego dnia sprawdzać, jak w porównaniu z dniem poprzednim zmieniły się warunki. Później dokonują pomiarów i ostrożnie kalibrują układ kwantowy - mówi profesor Frank Wilhelm-Mauch z Uniwersytetu Kraju Saary. Dopuszczalny margines błędu wynosi 0,1%, a do ustawienia jest około 50 różnych parametrów. Kalibracja takiej maszyny jest zatem niezwykle pracochłonnym przedsięwzięciem.
      Wilhelm-Mauch i jeden z jego doktorantów zaczęli zastanawiać się na uproszczeniem tego procesu. Stwierdzili, że niepotrzebnie skupiają się na badaniu zmian w środowisku. Istotny jest jedynie fakt, że proces kalibracji prowadzi do pożądanych wyników. Nie jest ważne, dlaczego tak się dzieje. Uczeni wykorzystali algorytm używany przez inżynierów zajmujących się mechaniką konstrukcji. Dzięki niemu możliwe było zmniejszenie odsetka błędów poniżej dopuszczalnego limitu 0,1% przy jednoczesnym skróceniu czasu kalibracji z 6 godzin do 5 minut. Niemieccy naukowcy nazwali swoją metodologię Ad-HOC (Adaptive Hybrid Optimal Control) i poprosili kolegów z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara o jej sprawdzenie. Testy wypadły pomyślnie.
      W przeciwieństwie do metod ręcznej kalibracji nasza metoda jest całkowicie zautomatyzowana. Naukowiec musi tylko wcisnąć przycisk jak w zwykłym komputerze. Później może pójść zrobić sobie kawę, a maszyna kwantowa sama się wystartuje - mówi Wilhelm-Mauch.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Współczesne komputery kwantowe to bardzo skomplikowane urządzenia, które trudno jest budować, skalować, a do pracy wymagają niezwykle niskich temperatur. Dlatego naukowcy od dłuższego czasu interesują się optycznymi komputerami kwantowymi. Fotony łatwo przenoszą informację, a fotoniczny komputer kwantowy mógłby pracować w temperaturze pokojowej. Problem jednak w tym, że o ile wiadomo, jak budować pojedyncze kwantowe bramki logiczne dla fotonów, to olbrzymim wyzwaniem jest stworzenie dużej liczby bramek i połączenie ich tak, by możliwe było przeprowadzanie złożonych obliczeń.
      Jednak optyczny komputer kwantowy może mieć prostszą architekturę, przekonują na łamach Optics naukowcy z Uniwersytetu Stanforda. Proponują oni wykorzystanie lasera do manipulowania pojedynczym atomem, który z kolei – za pomocą zjawiska teleportacji kwantowej – zmieni stan fotonu. Atom taki może być resetowany i wykorzystywany w wielu bramkach kwantowych, dzięki czemu nie ma potrzeby budowania różnych fizycznych bramek, co z kolei znakomicie uprości architekturę komputera kwantowego.
      Jeśli chciałbyś zbudować komputer kwantowy tego typu, musiałbyś stworzyć tysiące kwantowych źródeł emisji, spowodować, by były nie do odróżnienia od siebie i zintegrować je w wielki obwód fotoniczny. Tymczasem nasza architektura zakłada wykorzystanie niewielkiej liczby dość prostych podzespołów, a wielkość naszej maszyny nie rośnie wraz z wielkością programu kwantowego, który jest na niej uruchamiany, wyjaśnia doktorant Ben Bartlett, główny autor artykułu opisującego prace fizyków ze Stanforda.
      Nowatorska architektura składa się z dwóch głównych elementów. Pierścień przechowujący dane to po prostu pętla ze światłowodu, w której krążą fotony. Pełni on rolę układu pamięci, a każdy foton reprezentuje kubit. Badacze mogą manipulować fotonem kierując go z pierścienia do jednostki rozpraszania. Składa się ona z wnęki optycznej, w której znajduje się pojedynczy atom. Foton wchodzi w interakcję z atomem i dochodzi do ich splątania. Następnie foton wraca do pierścienia, a laser zmienia stan atomu. Jako, że jest on splątany z fotonem, zmiana stanu atomu skutkuje też zmianą stanu fotonu. Poprzez pomiar stanu atomu możesz badać stan fotonu. W ten sposób potrzebujemy tylko 1 atomowego kubitu, za pomocą którego manipulujemy wszystkimi fotonicznymi kubitami, dodaje Bartlett.
      Jako że każda kwantowa bramka logiczna może zostać skompilowana w szereg operacji przeprowadzonych na atomie, teoretycznie można by w ten sposób uruchomić dowolny program kwantowy dysponując jednym atomowym kubitem. Działanie takiego programu polegałoby na całym ciągu operacji, w wyniku których fotony wchodziłyby w interakcje z atomowym kubitem.
      W wielu fotonicznych komputerach kwantowych bramki są fizycznymi urządzeniami, przez które przechodzą fotony, zatem jeśli chcesz zmienić sposób działania swojego programu zwykle musisz zmienić konfigurację sprzętową komputera. W przypadku naszej architektury nie musisz zmieniać sprzętu. Wystarczy, że wyślesz do maszyny inny zestaw instrukcji, stwierdza Bartlett.

      « powrót do artykułu
  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...