量子處理器：描述，操作的原理

量子計算，至少在理論上，提了幾十年。 現代類型使用非經典力學處理潛在數不清的數據機，已經成為一個大的突破。 據開發商，他們的執行也許是有史以來最先進的技術。 量子處理器在物質的水平，人類才一百多年前已知操作。 這樣計算的潛力是巨大的。 使用離奇的量子特性將加速計算的是，目前傳統計算機這麼多的任務，無法負擔解決。 不僅在化學和材料科學領域。 華爾街也表現出興趣。

投資於未來

CME集團已投資溫哥華公司1QB信息技術公司，為量子類型的處理器開發軟件。 據投資者，這些計算可能對這個行業，這與大量敏感數據的時間工作的影響最大。 這樣的客戶的一個例子是金融機構。 高盛投資了D-Wave系統公司，該公司在-Q-Tel公司由美國中央情報局資助。 第一個製造機，讓所謂的“量子退火”，即E.決定使用量子處理器的低級別的優化問題。 英特爾還從事這項技術的投資，但它認為未來業務的實施。

為什麼這樣做？

之所以說量子計算是如此的精彩，在於他們與機器學習完美結合。 目前，它是這樣計算的主要應用。 晴 這是一個後果 量子計算機的想法-用一個物理設備來尋求解決辦法。 有時候概念的遊戲憤怒的小鳥的例子來說明。 為了模擬重力的相互作用和碰撞對象CPU片劑使用數學方程。 量子處理器把這個方法發揮得淋漓盡致。 他們“扔”幾隻小鳥，並看看會發生什麼。 在芯片書面 任務：它是 一隻鳥，他們扔東西的最佳軌跡？ 然後檢查了所有可能的解決方案，或者至少他們的一個非常大的組合，並且給出的答案是。 在量子計算機中 的問題解決了 沒有一個數學家，物理學方面的法律來代替。

它是如何工作的？

我們的世界的基石 - 量子力學。 如果你看一下分子，它們形成的原因保持穩定 - 電子軌道的相互作用。 所有量子力學計算包含在他們每個人。 它們的數量呈指數級增長增加模擬電子數。 例如，在兩個50度的選項存在50電子。 這個驚人數量眾多，所以今天不能計算。 連接信息理論物理學可以點的方式來解決這類問題。 50 kubitovnomu計算機可以做到這一點。

一個新時代的黎明

據蘭登唐斯，總裁兼1QBit的創始人之一，量子處理器 - 這是可以使用的亞原子世界的處理能力，關鍵是要獲得新材料或新藥物的產生。 有一個從發現的範式來設計的新時代的轉變。 例如，量子計算可以用於建模的催化劑，其允許從大氣中提取的碳和氮，從而有助於阻止全球變暖。

在進步的最前沿

這項技術的開發者社區是非常興奮和忙碌的活動。 在初創公司，企業，大學和政府實驗室在世界各地的團隊正在構建的賽車，使用不同的方法來量子信息處理。 創建量子位超導量子位和芯片上捕獲的離子，其中涉及從馬里蘭大學和標準與技術研究所的研究人員。 微軟開發所謂的區域Q拓撲方式，其目的是運用非阿貝爾陰離子，其存在還沒有得到確證。

今年可能突破

而這僅僅是個開始。 在2017年5月結束量子型處理器的數量是唯一做的事情比傳統計算機更快，更好，是零。 本次活動將設置“量子優勢”，但到目前為止，還沒有發生。 雖然它是可能的，這可能早在今年發生。 多數業內人士表示，谷歌是小組，由美國加州大學聖巴巴拉分校物理學教授約翰·馬丁領導的明確喜愛。 它的目的 - 實現卓越的計算與49量子比特處理器的幫助。 由五月底2017隊成功地測試了22量子比特芯片作為實現經典的超級計算機的拆除的中間步驟。

這一切是如何開始的？

利用信息處理量子力學幾十年的想法。 其中一個關鍵的事件發生在1981年，當IBM和麻省理工學院聯合舉辦了計算物理學會議。 著名的物理學家 理查德·費曼 提出了構建量子計算機。 據他介紹，在仿真時，應採取量子力學的手段的優勢。 這是一個很大的挑戰，因為它看起來不那麼容易。 在量子處理器的工作原理是基於數目的原子的奇特性 - 疊加和纏結。 所述顆粒可以在同一時間在兩個狀態。 但是，衡量時，它會只是其中之一。 它是不可能在其中預測，除了從概率論的角度。 這種效果是一個思想實驗薛定諤的貓，這是在箱子同時死者和活著的，只要觀察者不是偷偷窺視的基礎。 沒有什麼作品在日常生活中以這種方式。 然而，大約100萬的自二十世紀初進行的實驗，表明該成分是存在的。 而下一步是找出如何使用這個概念。

量子處理器：職位描述

經典比特可以具有值0或1，所以能夠乘號，畫圖等等。N.量子比特也可以是0，如果他們錯過通過“邏輯門”（D。AND，OR，NOT等）的線， 1或兩者。 如果說，2量子糾纏，這讓他們完全相關的。 類型的量子處理器可以使用邏輯門。 T. N. 阿達馬門，例如，使量子比特在完美的疊加狀態。 如果疊加和纏結巧妙地定位量子門，即開始展開亞原子計算的潛在結合。 2允許該量子位4個狀態的研究：00，01，10和11的量子處理器，使得所述的操作原則，即邏輯操作的執行使得能夠與所有位置在一次工作。 並可用狀態的數量為2〜量子比特數目的力量。 所以，如果你犯了一個50量子比特通用量子計算機，理論上可以同時檢查所有1125萬億組合。

Kudity

在俄羅斯的量子處理器看得有點不同。 從MIPT和俄羅斯量子中心的科學家創造了“kudity”代表各種“節能”等級幾個“虛擬”的量子位。

振幅

類型的量子處理器具有量子力學是基於振幅的優點。 概率幅度相似，但它們也可能是負的，而複雜的數字。 所以，如果你要計算一個事件的概率，你可以添加自己的發展選擇幅度的各種。 量子計算的想法是嘗試建立 干涉圖樣 ，這樣的一些方法，以錯誤的答案了積極的幅度，以及一些-負，所以他們會相互抵消。 通往正確答案的路徑將有幅度它們彼此相。 訣竅在於，你需要組織的一切，事先不知道是什麼的答案是正確的。 與正負振幅之間的干擾的可能組合所以指數量子態是這種類型的計算的優勢。

Shor算法

有許多任務計算機無法解決。 如加密。 問題是，它不是那麼容易找到一個200位數的首要因素。 即使筆記本電腦與優秀的軟件運行時，您可能需要等上幾年找到了答案。 因此，在量子計算的又一個里程碑已經成為彼得·肖在1994年出版的算法，是現在在麻省理工學院的數學教授。 他的方法是使用一台量子計算機，這還不存在找到了大量的因素。 事實上，該算法執行操作，這表明與正確答案的區域。 次年，邵氏發現量子糾錯的方法。 然後，許多人已經認識到這是 - 計算的另一種方法，這在某些情況下可以更強大。 然後跟著的興趣從物理學家激增它們之間創造量子比特和邏輯門。 而現在，二十年後，人類是在創建一個全面的量子計算機的邊緣。