¿Unha computadora cuántica é verdade ou ficción?

As últimas décadas as computadoras desenvolveron moi rápido. De feito, na memoria dunha xeración, pasaron dun tubo voluminoso, ocupando enormes salas para tablets en miniatura. A memoria ea velocidade aumentaron rapidamente. Pero chegou o momento en que apareceron as tarefas que estaban máis aló do poder de computadoras modernas superpoderes.

¿Que é unha computadora cuántica?

A aparición de novas tarefas que están fóra do control das computadoras ordinarias, obrigou a buscar novas oportunidades. E, como alternativa aos computadores convencionais, apareceu o cuántico. Unha computadora cuántica é unha técnica informática, a base da acción, que se basea nos elementos da mecánica cuántica. As principais disposicións da mecánica cuántica foron formuladas a principios do século pasado. A súa aparencia permitiu resolver moitos problemas de física que non atoparon unha solución na física clásica.

Aínda que a teoría do quanta xa conta o segundo século, aínda é comprensible só para un estreito círculo de especialistas. Pero hai resultados reais de mecánica cuántica, aos que xa estamos afeitos: tecnoloxía láser, tomografía. E a finais do século pasado a teoría da computación cuántica foi desenvolvida polo físico soviético Yu. Manin. Cinco anos máis tarde, David Deutsch deu a coñecer a idea dunha máquina cuántica.

¿Hai unha computadora cuántica?

Pero a encarnación das ideas non era tan sinxela. Periódicamente, hai informes de que se creou outra computadora cuántica. O desenvolvemento de tal tecnoloxía informática é traballado por xigantes no campo da tecnoloxía da información:

  1. D-Wave é unha empresa de Canadá, que foi a primeira en lanzar a produción de ordenadores cuánticos operativos. Non obstante, os especialistas están discutindo se estas computadoras son realmente computadoras cuánticas e cales son as vantaxes que dan.
  2. IBM - creou unha computadora cuántica e abriuse aos usuarios de Internet para experimentar con algoritmos cuánticos. En 2025 a compañía planea crear un modelo capaz de resolver problemas xa prácticos.
  3. Google - anunciou o lanzamento deste ano dunha computadora capaz de probar a superioridade das computadoras cuánticas en computadoras convencionais.
  4. En maio de 2017, os científicos chineses en Shanghai dixeron que a computadora cuántica máis poderosa do mundo foi creada, superando os análogos na frecuencia do procesamento de sinal por 24 veces.
  5. En xullo de 2017, na Conferencia de Moscú sobre Tecnoloxías Cuánticas, anunciouse que se creou unha computadora cuántica de 51 qubit.

Cal é a diferencia entre unha computadora cuántica e unha computadora ordinaria?

A diferenza fundamental dunha computadora cuántica na aproximación ao proceso de cálculo.

  1. Nun procesador convencional, todos os cálculos están baseados en bits que existen en dous estados 1 ou 0. É dicir, todo o traballo redúcese a analizar unha gran cantidade de datos para o cumprimento das condicións especificadas. A computadora cuántica está baseada en qubits (bits cuánticos). A súa característica é a capacidade de estar no estado 1, 0, e tamén simultaneamente 1 e 0.
  2. As capacidades dunha computadora cuántica aumentan significativamente, xa que non hai necesidade de buscar a resposta correcta entre o conxunto. Neste caso, a resposta escóllese das variantes xa dispoñibles cunha certa probabilidade de correspondencia.

¿Que é unha computadora cuántica?

O principio dunha computadora cuántica, baseada na elección dunha solución con probabilidade suficiente ea capacidade de atopar esa solución moitas veces máis rápido que as computadoras modernas, determina o propósito do seu uso. Primeiro de todo, a aparición deste tipo de tecnoloxía informática preocupa aos criptógrafos. Isto é debido á capacidade dunha computadora cuántica para calcular facilmente os contrasinais. Así, a computadora cuántica máis poderosa, creada por científicos rusos-americanos, é capaz de obter claves para os sistemas de cifrado existentes.

Hai tamén tarefas aplicadas máis útiles para computadores cuánticos, están conectadas co comportamento das partículas elementais, a xenética, a asistencia sanitaria, os mercados financeiros, a protección das redes de virus, a intelixencia artificial e moitos outros que as computadoras comúns non poden resolver.

Como se dispón unha computadora cuántica?

A construción dunha computadora cuántica baséase no uso de qubits. Como o desempeño físico dos qubits actualmente usados:

Computadora cuántica - o principio de funcionamento

Se hai certeza cunha computadora clásica no traballo, entón a pregunta de como funciona un ordenador cuántico é difícil de responder. A descrición do funcionamento dunha computadora cuántica baséase en dúas frases incomprensibles:

Quen inventou a computadora cuántica?

A base da mecánica cuántica foi exposto a principios do século pasado, como unha hipótese. O seu desenvolvemento está relacionado con físicos tan brillantes como Max Planck, A. Einstein, Paul Dirac. En 1980, Antonov propuxo a idea da posibilidade de computación cuántica. E un ano máis tarde Richard Feyneman en teoría modelou a primeira computadora cuántica.

Agora, a creación de computadores cuánticos na fase de desenvolvemento e ata é difícil imaxinar o que unha computadora cuántica pode facer. Pero é absolutamente claro que dominar esta dirección traerá á xente moitas novidades en todos os ámbitos da ciencia, nos permitirá analizar o mundo micro e macro para aprender máis sobre a natureza da mente, a xenética.