Когда ожидаются квантовые компьютеры

Квантовый компьютер - ITC.ua

Исследователи из Московского физико-технического института и Российского квантового центра нашли способ «утрамбовать» несколько элементов квантового компьютера в один. Ожидается, что это достижение в перспективе позволит упростить задачу создания универсального квантового компьютера.

Основным элементом квантовых вычислительных систем являются квантовые биты, или кубиты. В то время как элементы классических компьютеров могут находиться только в двух состояниях , кубиты создаются на основе квантовых объектов, которые могут находиться в когерентной суперпозиции двух состояний, а значит, могут кодировать промежуточные состояния между логическим нулём и единицей.

Квантовые компьютеры смогут решать некоторые задачи, которые сейчас абсолютно недоступны даже для самых мощных классических суперкомпьютеров. Дело в том, что с ростом количества использующихся квантовых битов число обрабатываемых одновременно значений увеличивается в геометрической прогрессии. Результат — огромная скорость выполнения сложных задач.

Квантовые объекты, которые используются для создания кубитов — ионы, электроны, джозефсоновские контакты, могут сохранять определённое квантовое состояние очень недолго. Но для вычислений нужно, чтобы кубиты не только сохранили состояние, но и провзаимодействовали друг с

Раньше сверхпроводящие кубиты «выживали» наносекунды, а теперь их удаётся удержать от декогеренции уже миллисекунды — это близко к тому времени, которое необходимо для вычислений. Но в случае с системой из десятков и сотен кубитов задача становится принципиально сложнее.

Российские учёные для решения проблемы предлагают использовать многоуровневые квантовые системы — кудиты. В таких объектах число возможных состояний больше двух, а поэтому каждый кудит способен работать как несколько «обычных» кубитов. Скажем, кудит с тремя-четырьмя уровнями может работать как система из двух «обычных» кубитов, а восьми уровней достаточно, чтобы имитировать трёхкубитную систему.

Исследователи показали, что на единственном кудите с пятью уровнями, реализованном с помощью искусственного атома, уже можно осуществлять полноценные квантовые вычисления.

Ученые IBM сделали еще два шага на пути к квантовому компьютеру

Компания IBM сообщила о достижении своих исследователей, касающемся создания практически применимого квантового компьютера. Точнее даже не о достижении, а о достижениях, поскольку речь идет о двух критически важных шагах на пути к квантовым вычислениям.

Во-первых, впервые удалось показать возможность обнаруживать и измерять оба вида квантовых ошибок одновременно. Ранее это можно было делать только раздельно, что не подходит для практического применения.

Во-вторых, продемонстрирована новая конструкция квантовой цепи. По словам IBM, это единственная физическая архитектура, которую можно успешно масштабировать. Основой цепи служит квадратная сетка из четырех сверхпроводящих кубитов площадью менее одного квадратного сантиметра. Именно эта цепь позволяет считывать оба вида квантовых ошибок одновременно. Выбор в пользу квадрата, а не линейного расположения, препятствовавшего одновременному обнаружению обоих видов квантовых ошибок, дает возможность масштабирования для построения более сложных цепей, рассчитанных на практическое применение. Важно, что такие цепи можно изготавливать по классической полупроводниковой технологии.

Первая компания вне США берется разрабатывать квантовый компьютер ...

Квантовые вычисления рассматриваются как одна из составляющих нового этапа прогресса, которая придет на смену традиционным вычислениям, когда закон Мура упрется в физические ограничения современных технологий. Ожидается, что квантовые компьютеры откроют новые возможности в областях оптимизации и моделирования, которые просто невозможны с использованием современных компьютеров. Компьютер, состоящий всего из 50 квантовых битов , как утверждается, превзойдет по производительности все суперкомпьютеры, входящие в список TOP500.

Квантовые компьютеры методом разложения натурального числа на простые множители способны кардинально быстрее справляться с шифрованием, которое неподвластно для подбора обычным процессорам. Понимая, что с проблемой квантовой дешифрации им ещё придётся столкнуться в обозримом будущем, компания Google начала эксперименты с реализацией в Chrome методов асимметричного шифрования, стойких к подбору на квантовых компьютерах. Об этом сама компания сообщила в своём блоге. посвящённом проблемам безопасности.

Владеющая одной из ведущих лабораторий по изучению квантовых вычислительных систем компания Google приступила к практическому тестированию альтернативных алгоритмов, способных обеспечить должный уровень защиты на ожидаемых в обозримом будущем квантовых системах.

В настоящее время существуют только экспериментальные системы на несколько кубитов. но эта область очень интенсивно развивается и появление полноценных квантовых компьютеров можно ожидать уже в обозримом будущем. Перед подобными системами применяемые ныне в HTTPS методы ассиметричного шифрования беззащитны, что заставляет уже сегодня задуматься над внедрением иных подходов к шифрованию на основе публичных ключей.

Источники: www.liveinternet.ru, otvet.mail.ru, subscribe.ru, www.ixbt.com, nnmclub.to

Вольные каменщики

Фенианское братство

Тень фараонов - гробница Тутанхамона

Проект ПК-5000

Горнолыжные курорты Швейцарии

Горнолыжный отдых в Швейцарии притягателен для любителей зимних видов спорта со всего мира. Особенно популярны южная и восточная части ...


Неизвестные планеты Cолнечной системы

Испанские учёные пришли к выводу, что в дальних секторах нашей системы может находиться как минимум пара ранее неизвестных планет. ...


Производство МиГ - 31

По данным комитета по обороне, проводящаяся в настоящее время программа модернизации истребителей-перехватчиков МиГ-31 до версии МиГ-31БМ, не позволит повысить ...


Скорость Су-24М

Фронтовой бомбардировщик Су-24М предназначен для уничтожения наземных и надводных целей в простых и сложных метеоусловиях, днем и ночью в тактической и ...


Рассылка как seo инструмент для раскрутки сайтов

Сегодня в сети Интернет существует много способов создания рассылок. На сайте устанавливается специальная форма подписки, после чего клиент будет получать ...


Экипажи НЛО

Вопрос о неопознанных летающих объектах неразрывно связан с вероятностью присутствия на Земле иного разума. Хотя еще в недалеком прошлом таким образом ...


Невероятные вещи

Загадочные рисунки в перуанской пустыне Наска, самое масштабное произведение искусства в мире, одно из самых выдающихся и в то же время ...