Новий батискаф Triton 36000/2 витримає багаторазове занурення в Маріанську западину
22 Жовтня , 2018
Вчені пророкують «еру нескінченних злив і повеней»
24 Жовтня , 2018

Вчені отримали перші практичні підтвердження переваги квантових комп’ютерів над класичними

Протягом досить довгого періоду часу квантові комп’ютери були не більш ніж фантастичною ідеєю, але вже сьогодні ця ідея дуже близька до реального втілення завдяки тому, що уряди багатьох країн і керівництво великих компаній інтенсивно вкладає капітал у розвиток квантових технологій. У світі вже існують навіть комерційні зразки “спірних” квантових комп’ютерів компанії D-Wave, але до останнього часу ще жодного разу не було отримано надійних доказів так званої квантової переваги, кардинальної переваги квантових комп’ютерів над класичними комп’ютерами при вирішенні певних і оптимізованих для цього обчислювальних завдань.
Звичайні, класичні комп’ютери у своїй роботі опираються на закони класичної фізики. Дані, якими оперують ці комп’ютери, представлені у вигляді послідовностей логічних одиниць і нулів. Ці логічні рівні реалізуються у вигляді наявності або відсутності електричного заряду в активному елементі комірки пам’яті, у вигляді відкритого або закритого стану транзисторів, з яких складаються логічні елементи, що виконують арифметичні або логічні операції з даними.
Внутрішня організація квантових комп’ютерів набагато складніша організації класичних комп’ютерів. Дивні закони квантової механіки дозволяють квантовим бітам приймати значення, рівне одиниці і нулю одночасно. Цей унікальний стан, що називається станом квантової суперпозиції, дозволяє квантовим комп’ютерам виконувати безліч операцій над різними даними, роблячи за один такт роботу, на яку класичному комп’ютеру потрібне виконання досить довгої послідовності команд. І саме ця особливість квантових комп’ютерів повинна дозволити їм виконувати оптимізовані для цього алгоритми, наприклад, алгоритм Шора (розкладання числа на множники), у багато разів швидше класичних комп’ютерів.

Нещодавно група вчених з Технологічного університету в Мюнхені, Німеччина, Інституту квантових обчислень університету Ватерлоо, Канада, та компанії IBM успішно продемонструвала принцип квантової переваги. Для цих цілей була створена квантова схема, орієнтована на вирішення складної і важкої з обчислювальної точки зору алгебраїчної задачі. Відмінною особливістю цієї схеми є те, що кожен з використаних у ній кубітів міг виконувати суто фіксовану кількість операцій, іншими словами, ця квантова схема мала фіксовану функціональну “глибину”. Більше того, вчені довели, що розв’язувана алгебраїчна задача не може бути вирішена на класичній обчислювальній системі з фіксованою функціональною глибиною.

Ще раз зауважимо, що до нинішнього часу ще нікому не вдавалося ні довести, ні експериментально продемонструвати квантову перевагу. “Отримані нами результати демонструють, що принципи квантової обробки інформації дійсно забезпечують перевагу. Крім цього, надалі нам вже не буде потрібно покладатися на складні теоретичні здогади, що не надають надійних доказів” – розповідає Роберт Кеніг (Robert Konig), провідний дослідник, – “Розроблена нами квантова схема може стати першим прототипом реального квантового комп’ютера, хоча через її простоту вона поки що може вважатися лише експериментальною реалізацією одного з квантових алгоритмів”.

Джерело

LEU
LEU

Залишити відповідь

Увійти за допомогою: