Sunday Science: почему нам нужны квантовые компьютеры

Ученые достигли ключевого этапа в поиске причин почему нам действительно нужны квантовые компьютеры. Доктор Мэтью Брум из Университета Квинсленда и его коллеги, сообщали о своем открытии в журнал Science.

"Квантовые компьютеры впечатляют так сильно по той причине, что они позволяют решать проблемы, которые нельзя просто решить при помощи традиционных компьютеров," говорит Брум. Это получается благодаря законам квантовой механики, таким как суперпозиция и запутывание. Однако, не смотря на такой подход, вычисления при помощи современных квантовых компьютерах малоэффективны. А так как создание таких "машин" очень сложный процесс, инженеры и ученые хотят быть уверены, что квантовые мозги действительно стоят сил и средств. Для этого было решено найти решение математической проблеме, которая обычным компьютером не может быть решена.

Одним из кандидатов стала "проблема выборки бозонов", которая заключается в отправку одиночных фотонов через комплексную фотонную сеть, и определение, найдет ли фотон выход. 

Ученые считают, что если от 20 до 30 фотонов введены в систему, классический компьютер уже столкнется с трудностями вычисления.

"Компьютер сможет найти решение, но это займет очень много времени, тогда как квантовый компьютер решит проблему значительно быстрее," говорит Брум.

Однако, прежде чем переходить к чему-то масштабному, ученые решили протестировать проблему выборки на масштабной модели. Брум и его коллеги построили упрощенный квантовый комьютер, разработанный специально для решения проблемы выборки бозонов.

Во время эксперимента было послано три фотона по шести оптическим кабелям в компьютер – это достаточно простая система, которая может быть смоделирована и обычным компьютером.

И квантовый и классический компьютер пришли к одним и тем же результатам – это значит, что квантовый "мозг" способен и на решение полноценной проблемы. Однако есть другая проблема на пути к созданию более крупного квантового компьютера – это производство одиночных фотонов. Брум и его коллеги планируют в скором времени запустить систему с восемью фотонами.

И хотя квантовый компьютер рассчитанный на  выборку бозонов – это далеко не полноценная вычислительная система, это все же первый шаг доказывающий необходимость последующих разработок. Это можно сравнить с эрой первых традиционных компьютеров – машин занимающих целые этажи зданий, при этом мощность их была слабее чем у нынешних калькуляторов. Однако в них был потенциал.

14 Комментариев

  • Половину не понял. И не понял зачем это все...

    0
  • @Wanted, как зачем,а кто будет бозоны считать?

    Вот сколько у вас дома бозонов,кто знает?А тут как тут квантовый ПК,всегда подскажет)

    0
  • Физики уже не знают чем себя развлечь. Мы до сих пор на литиевых аккумуляторах сидим, а они свои фотоны гоняют...

    0
  • Я понять не могу: квантовые компьютеры всего лишь работают по другому принципу, просто у них не будет ограничения в развитии, как у классических, но ведь это будет ещё ого-го когда! Лучше бы придумали новый источник автономного питания.

    0
  • @Snixus, вообще-то нет. Квантовые компьютеры не просто по другому работают, у них назначение совершенно другое. Они конечно могут делать те же вещи, что и нынешние компьютеры, однако при всей своей квантовой мощности они не будут быстрее в выполнении этих тривиальных задач

    0
  • а теперь объясните, пожалуйста, для обычного человека)

    0
  • Я давно искал ответ на вопрос "почему нам нужны квантовые компьютеры", но здесь я получил ответ не такой, который ожидал

    0
  • @LordDarkNight, Бозоны это такие штуки, они очень (прям очень) маленькие 6_9 Фотон — один из видов бозонов. Компьютеру предлагается определить, смогут ли фотоны найти выход из "комплексной фотонной сети" (никогда не слышал такого выражения, походу что-то вроде оптического кабеля, только умм.. разветвлённого, как лабиринт?), куда их поодиночке отправляют. Обычный компьютер может справится с этой задачей при небольшом количестве фотонов в сети, однако, при увеличении количества, квантовый начинает значительно его опережать по скорости вычислений.

    0
  • @Snixus, эм, а ничего, что это немного разные области разработок? Да и по новым источникам питания работа ведётся)

    0
  • бла, бла, бла, мистр фримен. Статья не очень + большинство физику не знают вообще, так что понимание на уровне...

    Самое интересное будет ли такой компьютер эфективнее обычного...

    0
  • @Drake, спасибки, уважаемый!

    0
  • @TOMCREO,

    Самое интересное будет ли такой компьютер эфективнее обычного...

    В статье именно это и написано -_-

    @LordDarkNight, не за что

    0
  • @Drake, я про повседневные задачи.

    0
  • Корчое сколько ФПС будет в батлфилд 666 с квантовыми ЦП и видиком

    0
Войдите на сайт чтобы оставлять комментарии.