Наука не стоїть на місці і, здавалося б, то, що вважалося вчора містикою сьогодні незаперечна реальність. Так і зараз, міфи про паралельні світи можуть стати звичайним фактом надалі. Вважається, що до цього твердження допоможуть прийти дослідження в області створення квантового компьютера.Лідерство займає Японія. більше 70% всіх досліджень припадає на цю країну. Сутність цього відкриття більше зрозуміла тим, хто так чи інакше пов'язаний з фізикою. Але більшість з нас закінчує середню школу, де в підручнику 11 класу розкриваються деякі питання квантової фізики.
![Принцип роботи квантового комп'ютера (Працює Квантовий комп'ютер) Принцип роботи квантового комп'ютера](https://images-on-off.com/images/150/printsiprabotikvantovogokompyutera-dce23f7e.jpg)
На межі можливості розуміння
З чого все починалося
Основні принципи зрозумілі, але з кожним кроком вперед виникає все більше проблем, вирішення яких займає досить багато часу, хоча цією проблемою займається дуже багато лабораторій у всьому світі. Вимоги до такого комп'ютера дуже великі, так як точність вимірювань повинна бути дуже високою і потрібно звести до мінімуму кількість зовнішніх впливів, кожне з яких буде спотворювати роботу квантової системи.
НАВІЩО ПОТРІБЕН КВАНТОВИЙ КОМП'ЮТЕР?
На чому заснована робота квантового комп'ютера
Все, в більшій чи меншій мірі, мають поняття, як працює звичайний комп'ютер. Сенс його полягає в використання двійкового кодування, де наявність певного значення напруги приймається за 1, а відсутність 0. Кількість інформації. виражене 0 або 1, вважається бітом. Робота ж квантового комп'ютера пов'язана з поняттям спина. Для кого фізика обмежується шкільними знаннями, можуть стверджувати про існування трьох елементарних частинках і про наявність у них простих характеристик, як маса і заряд.
Але вчені-фізики постійно поповнюють клас елементарних частинок і їх характеристик, одним з яких є спін. І певний напрям спина частинки приймається за 1, а зворотне йому за 0. Це схоже з пристроєм транзистора. Основний елемент буде вже називатися квантовим бітом або кубітом. Як нього можуть виступати фотони, атоми, іони, ядра атомів.
Головною умовою тут є наявність двох квантових станів. Зміна стану певного біта в звичайному комп'ютері не веде до зміни інших, а ось в квантовому комп'ютері зміна однієї введе до зміни стану інших часток. Цим зміною можна управляти, і уявіть, що таких частинок сотні.
Уявіть тільки, у скільки разів зросте продуктивність такої машини. Але створення цілісного новітнього комп'ютера - це тільки гіпотеза, чекає велика робота фізиків в тій галузі квантової механіки, яка називається Багаточасткові. Перший міні квантовий комп'ютер складався з 16 кубітів. Останнім часом випущені комп'ютери з використанням 512 кубітів, але і вони вже використовуються для підвищення швидкості виконання найскладніших операцій обчислення. Quipper - мова розроблений спеціально для таких машин.
Як Працює Квантовий комп'ютер?
Послідовність виконуваних операцій
У створенні комп'ютера нового покоління виділяють чотири напрямки, які відрізняються тим, що виступає в ролі логічних кубітів:
- напрямок спінів частинок, що складають основу атома;
- наявність або відсутність куперовской пари в установленому місці простору;
- в якому стані знаходиться зовнішній електрон;
- різні стану фотона.
![Принцип роботи квантового комп'ютера (квантового) Принцип роботи квантового комп'ютера](https://images-on-off.com/images/150/printsiprabotikvantovogokompyutera-4cedd327.jpg)
Обробка супер величезних масивів даних
Як Працює Квантовий комп'ютер?
Поки розроблені тільки два типи квантових комп'ютерів, але наука не стоїть на місці. Робота обох машин будується на квантових явищах:
- пов'язане зі надпровідність. Якщо він порушений спостерігається квантування магнітного потоку;
- засноване на такій властивості хвильових функцій як когерентність. Швидкість обчислення таких комп'ютерів збільшується вдвічі в порівнянні з кількістю кубітів.
Другий тип з розглянутих вважається пріоритетним в області створення квантових комп'ютерів.
Досягнення різних країн.
Якщо коротко, то досягнення останніх 10 років значні. Можна відзначити створений в Америці двохкубітні комп'ютер з програмним забезпеченням. Їм же виявилося під силу випуск двохкубітні комп'ютера з кристалом алмаза. У ролі кубітів застосовувалося напрямок спина часток азоту, його складових: ядра і електрона. Щоб забезпечити вагому захист була розроблена дуже складна система дозволяє давати результат з 95% точністю.
Наука 2.0. квантовий комп'ютер
Для чого все це потрібно
Уже говорилося про створення квантових комп'ютерів. Ці комп'ютери не є результатом того до чого прагнули, але свого покупця вони знайшли. Американська компанія Lockheed Martin. що спеціалізується в області оборони заплатила 10 млн. доларів. Їх придбання здатне знаходити помилки складної програмі, встановленої на винищувачі F-35. Google за допомогою свого придбання хоче запустити програми для машинного навчання.
У розробці квантового комп'ютера дуже зацікавлені великі компанії і держава. Воно призведе до нових відкриттів в області розробки криптографічного алгоритму. Буде це на руку державі або хакерам вирішить час. Але робота зі створення і розпізнавання кріптоключа буде виконуватися моментально. Чи наважаться багато проблем, пов'язаних з банківською картою.
Повідомлення будуть передаватися з величезною швидкістю і не буде проблем зв'язатися з будь-якою точкою на земній кулі, а може навіть за її межами.
Такий комп'ютер допоможе зробити ривок в біології. особливо в розшифровці генетичного коду. Це приведе до вирішення багатьох медичних проблем.
І, звичайно ж, відкриє двері в країну містичних таємниць, паралельних світів.
Нас чекають сильні потрясіння. Все до чого ми звикли, є тільки частиною того світу, якому вже дали назву квантової реальності. Вийти за рамки матеріального світу допоможуть фізичні процеси. які і складають принцип роботи квантового комп'ютера.