En kvantdator är sann eller fiktion?

De senaste decennierna utvecklades datorer snabbt. Faktum är att de på minnet av en generation gick från skrymmande rör och upptog stora rum till miniatyrtabletter. Minne och hastighet ökade snabbt. Men ögonblicket kom när uppgifter uppträdde som var bortom kraften hos moderna moderna datorer med hög makt.

Vad är en kvantdator?

Framväxten av nya uppgifter som inte överensstämmer med vanliga datorer har tvingat att leta efter nya möjligheter. Och som ett alternativ till konventionella datorer kom kvantum upp. En kvantdator är en datorteknik, grunden för åtgärden, som är baserad på kvantemekanikens element. De viktigaste bestämmelserna i kvantmekaniken formulerades i början av förra seklet. Dess utseende gjorde det möjligt att lösa många fysikproblem som inte hittade en lösning i klassisk fysik.

Även om teorin om quanta redan räknas under andra seklet, är det fortfarande förståeligt bara för en smal cirkel av specialister. Men det finns verkliga resultat av kvantmekanik, som vi redan är vana vid - laserteknik, tomografi. Och i slutet av förra seklet utvecklades teorin om kvantberäkning av den sovjetiska fysikern Yu. Manin. Fem år senare presenterade David Deutschen tanken på en kvantmaskin.

Finns det en kvantdator?

Men ideen om ideer var inte så enkel. Periodiskt finns det rapporter om att en annan kvantdator har skapats. Utvecklingen av sådan datateknik är arbetad av jättar inom informationstekniken:

  1. D-Wave är ett företag från Kanada, som var den första som lanserade produktion av operativa kvantdatorer. Ändå diskuterar specialister om dessa datorer verkligen är kvantdatorer och vilka fördelar de ger.
  2. IBM - skapade en kvantdator och öppnade den för internetanvändare för experiment med kvantalgoritmer. År 2025 planerar företaget att skapa en modell som kan lösa redan praktiska problem.
  3. Google - tillkännagav släppandet i år av en dator som kan bevisa överlägsenhet av kvantdatorer på konventionella datorer.
  4. I maj 2017 sade kinesiska forskare i Shanghai att den mest kraftfulla kvantdatorn i världen skapades, överträffade analoger i frekvensen av signalbehandling med 24 gånger.
  5. I juli 2017, vid Moskva konferensen om Quantum Technologies, meddelades att en 51 kvarts kvantdator hade skapats.

Vad är skillnaden mellan en kvantdator och en vanlig dator?

Den grundläggande skillnaden i en kvantdator i förhållningssättet till beräkningsförfarandet.

  1. I en konventionell processor är alla beräkningar baserade på bitar som existerar i två tillstånd 1 eller 0. Det innebär att allt arbete reduceras för att analysera en stor mängd data för att uppfylla de angivna förhållandena. Kvantdatorn är baserad på qubits (quantum bits). Deras funktion är förmågan att vara i tillståndet 1, 0, och samtidigt samtidigt 1 och 0.
  2. Möjligheterna hos en kvantdator ökar betydligt, eftersom det inte finns något behov av att söka efter rätt svar bland uppsättningen. I det här fallet väljs svaret från de redan tillgängliga varianterna med viss sannolikhet för korrespondens.

Vad är en kvantdator för?

Principen för en kvantdator, som bygger på valet av en lösning med tillräcklig sannolikhet och förmågan att hitta en sådan lösning många gånger snabbare än moderna datorer, bestämmer syftet med dess användning. Först och främst bekymrar uppkomsten av denna typ av datorteknik kryptografer. Detta beror på att en kvantdator enkelt kan beräkna lösenord. Så, den mest kraftfulla kvantdator, skapad av rysk-amerikanska forskare, kan få nycklar till befintliga krypteringssystem.

Det finns också mer användbara tillämpade uppgifter för kvantdatorer, de är kopplade till beteendet hos elementära partiklar, genetik, hälsovård, finansmarknader, skydd av nätverk från virus, artificiell intelligens och många andra som vanliga datorer inte kan lösa.

Hur ordnas en kvantdator?

Konstruktionen av en kvantdator bygger på användningen av qubits. Som fysisk prestanda för qubits som för närvarande används:

Kvantumdator - Principen för operation

Om det finns säkerhet med en klassisk dator i arbetet är frågan om hur en kvantdator fungerar svår att svara på. Beskrivningen av operationen hos en kvantdator bygger på två oförståliga fraser:

Vem uppfann kvantdator?

Basen för kvantmekanik utspelades i början av förra seklet som en hypotes. Dess utveckling är kopplad till sådana strålande fysiker som Max Planck, A. Einstein, Paul Dirac. År 1980 föreslog Antonov tanken på möjligheten till kvantberäkning. Och ett år senare modellerade Richard Feyneman i teorin den första quantumdatorn.

Nu skapandet av kvantdatorer i utvecklingsfasen och till och med svårt att föreställa sig vad en kvantdator kan göra. Men det är helt klart att mastering av denna riktning kommer att ge människor många nya upptäckter inom alla vetenskapsområden, så att vi kan se in i mikro- och makrovärlden, för att lära oss mer om sinnets natur, genetik.