IBM заложила основу для практической реализации квантовый компьютер IBM заложила основу для практической реализации квантовый компьютер
 
Portal demokratizator развлекательно познавательный ресурс
Невозможно удержать лавину, катящуюся с гор. И всякий, кто попытается это сделать, будет раздавлен ею. Лучше переждать, а потом откапывать заживо погребенных.
© Эрих Мария Ремарк. Триумфальная арка
 
  Главная Регистрация Статистика Контакты RSS 2.0
   
 
 
Навигация
 
Топ новостей
 

 

   
Новости науки
  Автор: white, 3-05-2015, 16:54, просмотров: 2972
Внимание! Данный материал, а именно «IBM заложила основу для практической реализации квантовый компьютер» , предоставлен исключительно для ознакомления! Администрация не несет ответственности за его содержимое. Если Вы являетесь правообладателем какого-либо материала, ссылка (либо ссылки) на который размещена на этом сайте, и не хотели бы чтобы данная информация распространялась пользователями без Вашего на то согласия, то мы будем рады оказать Вам содействие, удалив соответствующие ссылки, для этого необходимо.

IBM заложила основу для практической реализации квантовый компьютер

Ученые компании IBM сделали два очень важных шага на пути к созданию практического квантового компьютера. Одним из этих шагов является технология эффективного обнаружения и исправления ошибок в квантовых данных, а вторым - конструкция универсального квантового чипа, из которых можно строить квантовые вычислительные системы со сколь угодно большим количеством квантовых битов, кубитов, и наращивать это количество по мере возникновения необходимости.

Транзисторы в процессорах современных компьютеров становятся с каждым годом все меньше и меньше. Размер одного транзистора на нынешнем уровне составляет 14 нанометров, что означает, что между электродами истока и стока находится слой в тридцать атомов кремния. Но только как уровень миниатюризации подойдет к тому, что толщина слоя кремния сократится до четырех-пяти атомов, неопределенность, обусловленная эффектами квантовой механики, лишит транзистор возможности работать в нормальном режиме. Электроны начнут спонтанно и беспорядочно перемещаться от одного электрода транзистора к другому, создавая ток, который течет через транзистор даже при выключенном его состоянии.

Идея, которая лежит в основе квантовых компьютеров, которая была сформулирована в 1981 году Ричардом Фейнманом (Richard Feynmann), заключается в том, чтобы при помощи разных технологий заставить квантовые эффекты работать на свою пользу, а не рассматривать их в качестве препятствия. Этого можно достичь, создавая более сложные полупроводниковые структуры наподобие транзисторов, которые используют огромный потенциал квантовой обработки квантовой информации.

IBM заложила основу для практической реализации квантовый компьютер

В мире странной квантовой механики квантовые биты, кубиты, могут иметь два состояния, состояние 1 и 0 одновременно. Более того, когда два или большее количество кубитов запутываются на квантовом уровне, количество состояний, в которых может находиться квантовая система, и, следовательно, ее вычислительная мощность, возрастает по экспоненте в зависимости от количества кубитов. Десять запутанных кубитов будут в состоянии хранить информацию, которую могут хранить 1024 классических кубита. А в 33 кубитах может храниться один гигабайт информации. В 300 полностью запутанных кубитах можно сохранить такое количество информации, для хранения которой потребуются обычные биты в количестве, равном количеству атомов во всей Вселенной.

К сожалению, квантовый компьютер, даже с большим количеством квантовых битов, будет обгонять обычный компьютер не на всех видах вычислительных задач. Наилучшей оптимизации для квантовых вычислений поддаются алгоритмы поиска, оперирования большими наборами данных, шифрования, дешифровки данных и некоторые другие алгоритмы. Но и этого ограниченного круга алгоритмов, способных выполняться на квантовых компьютерах с максимальной эффективностью, достаточно для реализации сложнейших математических моделей, описывающих функционирование белков, воздействие лекарственных препаратов, процессы климатических изменений в масштабах планеты и более глобальные процессы, определяющие развитие Вселенной в целом.

Однако, для создания работоспособного квантового компьютера требуется, чтобы все его кубиты постоянно находились в хрупком состоянии квантовой запутанности и обрабатывали квантовую информацию без ошибок, с высокой степенью достоверности. В случае с обычными данными, загружаемыми из Интернета или хранимыми на наших жестких дисках, для выявления и коррекции ошибок используются специальные алгоритмы, способные выявить биты с неправильными значениями и исправить их на нужное значение.

В классических современных компьютерах ошибки возникают достаточно редко, но эти ошибки являются главной проблемой для квантовых компьютеров, работающих с более тонкой квантовой информацией. Хрупкое состояние запутанности квантовых битов может быть нарушено даже небольшими изменениями температуры окружающей среды или слабым электромагнитным излучением, прибывшим откуда-то извне. И самых неприятным является то, что выявить ошибку в квантовых данных можно лишь считав информацию из квантового бита, который после операции считывания перестанет являться носителем этой информации.

IBM заложила основу для практической реализации квантовый компьютер

Как мы упоминали выше, ученые компании IBM разработали технологию выявления и коррекции ошибок в квантовых битах, при этом, технология, реализованная в виде квантового чипа с четырьмя кубитами, способна одновременно обнаружить квантовые ошибки сразу двух основных типов. Квантовый чип, размер которого равнее около 6 миллиметров, основан на квадратной матрице из четырех сверхпроводящих кубитов. Все кубиты разделены на два информационных кубита, в которых содержится фактическая информация, и два корректирующих кубита, которые не запутанны с информационными кубитами и которые используются для проверки ошибок в информации, хранимой в первых двух кубитах.

Наличие двух корректирующих кубитов позволило ученым реализовать технологию неразрушающего чтения квантовой информации, ведь, благодаря близкому расстоянию квантовая информация, в силу законов квантовой механики, "просачивается" от информационного к соседнему корректирующему кубиту, с которого можно считывать эту информацию без риска повреждения информации в основном носителе.

Предыдущие методы обнаружения и коррекции квантовых ошибок также были реализованы при помощи матриц кубитов, но они могли исправлять только ошибку одно типа, "ошибку значения бита" (bit flips) или "ошибку фазы" (phase flip). Но матричное расположение корректирующих кубитов, реализованное учеными IBM, подразумевает, что для коррекции ошибки в каждом информационном бите можно одновременно использовать два корректирующих кубита, по одному для каждого вида ошибки.

Квадратный квантовый чип был изготовлен при помощи стандартных методов производства кремниевых полупроводниковых приборов. Исследователи утверждают, что их технология устранения ошибок будет эффективно работать даже на больших вариантах таких чипов, в которых будет присутствовать значительное количество запутанных кубитов.

В скором времени ученые предпримут попытку создания варианта квантового чипа с большим количеством сверхпроводящих кубитов, на котором будет проверена работоспособность и эффективность разработанных технологий. И, учитывая уже имеющийся опыт, эта попытка должна завершиться удачей, ведь конструкция кубитов, разработанная учеными IBM, достаточно удачна и она демонстрирует достаточно низкий уровень возникновения ошибок сама по себе.

Внимание!!! Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь, чтобы видеть скрытый текст, добавлять комментарии к новостям и т.д. и т.п., мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо зайти на сайт под своим именем.

Ученые разработали новый способ неразрушающего детектирования отдельных фот ... Ученые разработали новый способ неразрушающего детектирования отдельных фот ...
Фотоны света, эти крошечные частицы, служат для переноса информации в большинстве квантовых вычислительных систем, и для того, чтобы...
Установлен новый рекорд по длительности хранения информации в квантовых бит ... Установлен новый рекорд по длительности хранения информации в квантовых бит ...
Все технологии квантовых вычислений и квантовой обработки информации основаны на информации, хранящейся в квантовых битах, кубитах. Квантовое...
Ученые обнаружили, что свойства одного из распространенных материалов делаю ... Ученые обнаружили, что свойства одного из распространенных материалов делаю ...
Когда речь заходит об области квантовых вычислений, квантовых коммуникаций и о реализации квантовых битов, кубитов, в мыслях сразу возникают...
Qcloud - первый квантовый компьютер, подключенный к Интернету, доступ к кот ... Qcloud - первый квантовый компьютер, подключенный к Интернету, доступ к кот ...
В настоящее время только у очень малого числа научных учреждений и лабораторий имеется доступ даже к не очень сложным квантовым компьютерами....
Разработан новый квантовый алгоритм, который позволит создать идеальные сте ... Разработан новый квантовый алгоритм, который позволит создать идеальные сте ...
Исследователи из Лаборатории прикладной физики (Applied Physics Laboratory, APL) университета Джона Хопкинса (Johns Hopkins University)...
Созданы квантовые биты нового типа, управляемые с помощью резонанса Созданы квантовые биты нового типа, управляемые с помощью резонанса "искус ...
Исследователи из Института Нильса Бора (Niels Bohr Institute), совместно с их коллегами из США и Австралии, разработали метод управления...
Quipper - первый язык программирования высокого уровня для квантовых компью ... Quipper - первый язык программирования высокого уровня для квантовых компью ...
Людям, интересующимся областью квантовых вычислений и квантовых компьютеров, хорошо известно, что основой таких компьютеров являются квантовые...
"Дефектные" алмазы могут стать основой квантового Интернета будущего
Современное оборудование, на котором держатся все Интернет-каналы, основано на базе полупроводниковых кремниевых чипов, но будущая квантовая...
Ученые превратили облако атомов в устройство хранения оптической информации Ученые превратили облако атомов в устройство хранения оптической информации
Ученым из Объединенного института квантовой механики (Joint Quantum Institute, JQI) Национального института стандартов и технологий (National...
Фотоны оперативная память будущих квантовых компьютеров Фотоны оперативная память будущих квантовых компьютеров
Ученые из Йельского университета нашли новый способ управлять и манипулировать квантовым состоянием фотонов микроволнового излучения, что может...

Назад
 
  Добавление комментария
Ваше имя:*
E-Mail:*
 
Код:
Включите эту картинку для отображения кода безопасности
обновить, если не виден код
Введите код:*
   
Вопрос: Каков срок вынашивания ребёнка ?
Ответ:*

 
 
 
Авторизация
Логин:
Пароль:
 
 
 
Последние объявления
23.06.2017

22.06.2017

22.06.2017

22.06.2017

22.06.2017

22.06.2017

22.06.2017
site des lesbiennes (Услуги)

22.06.2017
femmes ukraine photos (Услуги)

22.06.2017

22.06.2017

22.06.2017

22.06.2017

22.06.2017

22.06.2017

22.06.2017

22.06.2017

22.06.2017

22.06.2017

22.06.2017

22.06.2017

21.06.2017

21.06.2017

21.06.2017

21.06.2017

21.06.2017

21.06.2017

21.06.2017

21.06.2017

21.06.2017
femme en ukraine (Спрос)

21.06.2017
chat en cam (Спрос)

 
Последние комментарии
Автор → тык
в новости → Сказ о портвейне
 
Кто онлайн
 Всего на сайте: 8
 Гостей: 7
 Пользователи: - отсутствуют
 Роботы: crawl Bot

 
Теги
Google, автомобиль, аппарат, более, большой, будет, впервые, готовится, компании, Компания, Космический, который, Марсоход, мир, мире, могут, может, НАСА, Новая, нового, Новый, обнаружили, Первые, первый, позволит, позволяет, помощью, рекорд, робот, Роботы, самый, свет, Система, создали, Создан, стать, Телескоп, Технология, Ученые, через

Показать все теги
 
Карта сайта
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11
 

 

 

 

 
Прокрутить вверх