border=0

Quantum komputer

<== foarige artikel |

Quantum-kompjûter is in kompjûterapparaat dat op basis fan 'e kwantummechanika is. In kwantum komputer is oars oars as klassike kompjuters basearre op klassike meganika. In folslein-skaaimerke quantum-kompjûter is noch altyd in hypoteatysk apparaat, de tige mooglikheid fan dy is ferbûn mei de serieuze ûntjouwing fan 'e quantum teory op it gebiet fan in protte dieltsjes en komplekse eksperiminten; Dit wurk leit oan 'e foargrûn fan moderne fysika. Limited (oant 10 qubits) binne quantum computers al boud; eleminten fan quantum-kompjûters kinne brûkt wurde om de effektiviteit fan berekkeningen al op 'e besteande ynstrumintbasis te ferheegjen.

It idee fan it bouwen fan in kwantum komputer waard yn 1980 foarsteld troch de Sovjet-wiskundige Yu.I. Manin, dy't yn 'e ynlieding (sjoch 15) nei it boek "Kompatibel en net komputerber" [1] sette it idee fan quantumautomaaten. Dit idee waard stipe [troch de boarne foar 72 dagen ], fysikers, benammen P. Beniof en Nobel laureate R. Feynman). It ferlet fan in kwantum komputer ûntstiet as wy besykje om komplekse multi-partikelsystemen te ûndersykjen, lykas biologyske, mei de metoaden fan 'e fysika. De romte fan quantumstânsjes fan sokke systemen groeit as eksponint fan it nûmer fan har dielsteatige echte dieltsjes, dat makket it net mooglik om har gedrach te meitsjen op klassike kompjûters al foar n = 10. Dêrom hat Feynman de oanlis fan in kwantum komputer útsteld.

In kwantum komputer brûkt brûkt foar berekkeningen net gewoane (klassike) algoritmen, mar prosessen fan in kwantum natuer, saneamde quantum-algoritmen dy't kwantum-meganyske effekten brûke, lykas quantum-parallelisme en quantum-ferlingering.

As in klassike prosessor op elk momint yn ien fan 'e steaten kin wêze (Dirac-oantsjuttingen) dan is de quantum-prosessor yn elk momint tagelyk yn alle grûnsleden, mei elke steat - mei syn komplekse amplitude λ j . Dizze quantum state wurdt neamd "quantum superposysje" fan dizze klassike steaten en wurdt oanjûn troch

Baseline states kinne ek in komplekse foarm hawwe. Dêrnei kin in kwantum superposysje yllustrearre wurde, bygelyks lykas dit: "Stel in atoom dat in rigere perioade yn in bepaalde perioade ferdielde kin." Wy kinne ferwachtsje dat dit atom mar twa mooglike steaten ferwachtsje: "ferfal" en "net ferfal ", / ... / mar yn 'e quantummechanika, in atoom kin in soarte fan unifoarme steat hawwe -" ferfal is net ferfal ", dat is, nee, mar as tusken dizze status wurdt" superposysje "neamd.

Quantum state kin yn 'e tiid yn twa oarspronklik ferskillende wizen ferskille:

  1. Unitary quantum operation (quantum gate ), hjirnei gewoan in operaasje.
  2. Meitsjen (observaasje).

As klassike steaten Der binne romtlike posysjes fan in groep elektroanen yn kwantumpunten dy't kontrolearre wurde troch in eksterne fjild V, dan is de unitary operaasje de oplossing fan 'e Schrödinger-gearhing foar dit potensjele.

Measurement is in willekeurige fariabele dy't wearden nimt. mei wapens | | λ j | 2 respektivelik. Dit is de Born Quantum Mechanical Rule ( Ingelsk ). Measurement is de iennichste manier om ynformaasje te krijen oer de quantum state, om't de wearden fan λ j net direkt tagonklik binne foar ús. De mjitting fan 'e quantum-steat kin net ferkocht wurde oan' e unitary Schrödinger evolúsje, om't, yn tsjinstelling ta de lêste, it net weromsber is. Tidens de mjitting komt it saneamde kamping fan 'e wellefunksje. hokker fysike natuer is net folslein dúdlik. Spontane skealike statenmessingen ûnder de kontreaasje liede ta dekogens, dat is ôfwiking fan unitary evolution, dat is it wichtichste hinderjen yn 'e bou fan in quantum komputer (sjoch Physical Implementations of quantum computers).

In quantum-kultuer is in sekere fan ientearre operaasjes fan in ienfâldige foarm dy't kontrolearret troch in klassike kontrôlekomputer (oer ien, twa, of trije qubits). Oan 'e ein fan' e berekkening wurdt de steat fan 'e quantumprosessor gemient, wêrtroch it winske resultaat fan' e berekkening jout.

De ynhâld fan it begryp "quantum parallelisme" yn 'e berekkening kin wurde neamd: "De gegevens yn it berekkeningsproses is kwantum-ynformaasje, dy't oan' e ein fan it proses yn 'e klassike ynformaasje feroare wurdt troch de definitive steat fan' e quantum register te mjitten. De winst yn kwantum algoritmen wurdt berikt troch it feit dat by it brûken fan in single-quantum-operaasje in grut tal koeffizienten fan superposysje fan kwantumstaten, dy't yn 'e firtuele foarm klassike ynformaasje befetsje, tagelyk omfoarme wurde " [3] .

<== foarige artikel |





Sjoch ek:

Ferwiderje fan apparaten

Physical electronics and nanophysics, nanotechnology and nanomaterials, general comments

It ferskynsel fan magnetyske resonânsje wurdt brûkt om de elektryske en magnetyske ynteraksjes fan elektronen en kearnen yn makroskopyske sifers fan mateare te berikken en te mjitten. Dit ferskynsel is fanwege de paramagnetyske oriïntaasje fan 'e elektroanen en kearnstreamen bûten

Pulskompressoren

Apparat en prinsipe fan operaasje fan SAW-converters

Ynterfryske en diffraasje fenomenen by partikulaasjebeweging

Sensoryske sinjalen fan proprioceptors

Senseare wittenskip

De quantum Hall efekt en har gebrûk yn it bouwen fan de standert fan wjerstân

Eigenskippen fan supraleurs

Magneto-optyske ferskynsels

Scannen SQUID-mikroskoop

Oanfraach fan it gebrûk fan MEMS yn telekommunikaasje

Return to Table of Contents: Physical Phenomena

Views: 2693

11.45.9.33 © edudocs.fun is net de auteur fan de materialen dy't ynbrocht binne. Mar leveret de mooglikheid fan fergees gebrûk. Is der in fertsjinwurdiging fan 'e autoriteit? Skriuw ús | Feedback .