Хотел бы я понять как это работает

15.02.2007г. 15:56:53

Основа квантового компьютера - использование текущего квантового состояния электрона или атомного ядра (любые характеристики состояния, такие как спин, состояние свободного электрона в потенциальном поле проводника, векторы направления магнитного поля и т.п.). В неизменных условиях это квантовое состояние сохраняется неопределенно долго, хотя очень легко нарушить его влиянием магнитных полей или излучений. Т.е. влияние шумов стоит остро (обычно снижаются помещением в жидкий гелий и экранировкой).
Важно не только научиться определенным образом изменять квантовое состояние, но и уметь его считывать. В этом случае появляется реальная возможность выполнять логические операции, присваивая им те или иные значения квантового состояния.
Практически, конечно, будет осуществляться управление квантовым состоянием не одной, а сразу множества частиц в данном "кубите". В таком случае появляется возможность сопоставлять с логическими операциями не конкретное значение квантового параметра одной частицы, а суперпозиции этих состояний. Т.е. при идентификации каждого параметра такой суперпозиции становится возможным одновременное проведение вычислений на уровне каждого из параметров. Огромное быстродействие квантовых компьютеров предсказывается исходя из того, что теоретически квантовая система из L двухуровневых квантовых элементов (кубитов) имеет 2^L линейно независимых состояний, а значит ... может выполнять параллельно 2^L операций.
Если управление установкой квантовых состояний более менее представимо (магнитным полем, подводимым напряжением, потоками света и т.п.), то получение информации о квантовых состояниях не так зримо можно представить. Например, при облучении некого вещества, суперпозиция квантовых характеристик которого используется, дифракционная картина может отражать текущее общее состояние кубита. Эта картина должна быть расшифрована.


15.02.2007г. 19:28:12

то есть, если я правильно понял, то информацию из ячейки с 16-ю кубитами, можно считать (или записать) 2^16 способами. И за один такт хода такого процессора мы получим 2^16 результатов, каждый из которых необходимо обработать.

16.02.2007г. 14:42:24

фактически в одном акте идентификации-установке состояний (например общей дифракционной картине) можно сразу 2^16 операций выполнять независимо.

16.02.2007г. 19:19:29

Один акт – одно действие (операция), поэтому это только 2^16 точек фиксации состояния этой одной операции. Если это не так, тогда это 2^16 операцийк (актов). Есть другое объяснение?

16.02.2007г. 20:39:02

Если бы речь шла просто о параллельных регистрах, как в обычном процессоре, то не было бы вообще никаких преимуществ. Вся хохма в том, что один кубит, кроме крайних логических состояний 1, 0 может содержать их суперпозиции, что и позволяет одновременно хранить множество логических состояний в регистре из кубитов, которые, будучи квантово-запутанными, имеют общий отклик на производимые изменения в одном из них. Вряд ли реально считывать и управлять каждым из таких состояний. Само взаимодействие кубитов должно обеспечивать некий вычислительный алгоритм, так, что остается считать только его результат. Именно это и обеспечивает прогнозируемое неимоверное быстродействие. Но это и накладывает на алгоритмы специфические условия, из-за чего квантовый регистр не может использоваться так же универсально как обычный битовый регистр.
Запутанные состояния кубитов аналогичны тому, о чем говорят при квантовой телепортации, ссылку на статью о которой приводил выше.


17.02.2007г. 18:30:21

Это очень напоминает математику комплексных чисел, то есть ее визуализацию (топология, фазовые пространства, фракталы). С помощью этой визуализации иногда обнаруживается сходство с некоторыми физическими процессами, например: в биологии.
Но не объясняет физическую сущность. Поэтому то, что называют квантовый компьютер, по-видимому, фикция.


17.02.2007г. 19:36:04

специалисты утверждают, что это будет фикцией еще лет 30. Но разработки идут самым серьезным образом. Этот тот случай, когда прогнозируемый результат слишком эффективен, чтобы от этого можно было отказаться, и он настолько реален, что им занимаются, в отличие от всякой мистики, самые ведущие специалисты в этой области.

17.02.2007г. 20:11:43

Работы 30-летней давности есть в реальности?
А верующие специалисты ни чем не лучше мистиков.

17.02.2007г. 19:55:45

они не верующие. они просто работают над этим посмотрим, что будет. Мне инстинкт подсказывает, что и 10 лет не потребуется. Слишком стремителен прогресс в вычислительной технике из за слишком высокого спроса.

17.02.2007г. 20:14:11