Generolas

IBM komanda patvirtino, kad kvantiniai kompiuteriai daro „neįmanomus“ dalykus

IBM komanda patvirtino, kad kvantiniai kompiuteriai daro „neįmanomus“ dalykus



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Dešimtmečius kvantiniai skaičiavimai žadėjo pažangių technologijų ateitį. Dabar mokslininkai pagaliau tiksliai žino, kokios gali būti šios kvantinės galimybės.

IBM, Vaterlo universiteto ir Miuncheno technikos universiteto (TUM) komandos paskelbė kvantinių skaičiavimų eksperimento rezultatus, kurie įrodo, kad kvantinis skaičiavimas turi „kvantinį pranašumą“.

Ankstesni tyrimai parodė, kad yra algoritmų, kurie teoriškai negalėjo veikti klasikinėje skaičiavimo sistemoje. Tačiau tik dabar tos teorijos buvo įrodytos.

Kaip veikia įprastas skaičiavimas

Įprasti kompiuteriai laikosi fizikos dėsnių. Veikimui jie naudoja dvejetainę sistemą - nulius ir vienetus. Šie skaičiai vėliau saugomi ir naudojami skaičiavimams. Tradiciniuose atminties vienetuose mažus bitus vaizduoja krūviai, kurie nustato, ar bitui nustatytas nulis, ar vienas.

Tačiau kvantiniai kompiuteriai suteikia daug daugiau lankstumo, nes jie ne visai žaidžia pagal standartinės fizikos „taisykles“. Kvantiniai kompiuteriai leidžia, kad bitai būtų ir nulis, ir vienas vienu metu. Kvantinė fizika leidžia elektronams vienu metu užimti kelias būsenas, o kubitai egzistuoja sutampančiomis būsenomis.

Tai vadinama superpozicija ir kvantiniams kompiuteriams suteikiama laisvė vienu metu atlikti keletą verčių operacijų. Tai skiriasi nuo standartinio kompiuterio, kuris šias operacijas turėtų apdoroti nuosekliai.

Nors kompiuterių mokslininkai iš esmės suprato skirtumus, IBM tyrimas patvirtino, kiek galingos kvantinės sistemos yra lyginamos su standartiniais kompiuteriais.

Mokslininkai pademonstravo kvantinio skaičiavimo pranašumus, sukurdami kvantinę grandinę, kuri išsprendžia konkrečią algebrinę problemą. Grandinės struktūra yra gana paprasta, todėl ji turi „pastovų gylį“. Tyrėjai naudojo šią problemą, norėdami įrodyti, kad jų problema kvantiniais skaičiavimais buvo išspręsta greičiau ir efektyviau nei klasikinė grandinė. Komanda nustatė, kad efektyvumas atsirado dėl kvantinio algoritmo, išnaudojančio kvantinės fizikos ne lokalumą.

TUM'as Robertas Konigas padėjo vadovauti komandoms, atsakingoms už atradimą.

Konigas pasakojoPhys.org „Mūsų rezultatas rodo, kad kvantinės informacijos apdorojimas iš tikrųjų teikia naudos - nereikia remtis neįrodytomis sudėtingumo teorinėmis spėlionėmis.“

Ką tai reiškia ateičiai

Iš šio naujo tyrimo dar nėra nieko apčiuopiamo. Tačiau tai reiškia, kad fizikai geriau suvokia, kodėl kvantinis skaičiavimas gali būti revoliucinis sprendžiant kai kurias sudėtingiausias pasaulio problemas.

Visas šis eksperimentas buvo atliktas siekiant paprasčiausiai įrodyti, kad tai galima padaryti, kaip pažymėjo tyrėjai paaiškindami procesą. Tačiau tai yra įrodymo esmė. Įrodžius, kad egzistuoja kvantinis pranašumas, daugiau dėmesio galima būtų skirti efektyvių ir labiau prieinamų kvantinių skaičiavimo sprendimų paieškai.

„Kvantinių skaičiavimų pagrindinė matematika galų gale yra tokia pat svarbi, kaip ir blizgūs kriostatai, kuriuos sukonstruojame savo kvantiniams prietaisams laikyti“, - savo svetainėje paaiškino IBM komanda. "Visų lygių mokslo pažanga turi būti švenčiama siekiant parodyti, kad kvantinis skaičiavimas yra tikras, rimtas ir einantis teisingu keliu link to, kuris, tikimės, bus reikšmingas pranašumas daugelyje taikymo sričių".

Nors kvantinio pranašumo poveikis dar negali būti jaučiamas, jie tikrai ateis.