క్వాంటం ప్రాసెసర్: వివరణ, చర్య యొక్క సూత్రం

క్వాంటం కంప్యూటింగ్, కనీసం సిద్ధాంతపరంగా, కొన్ని దశాబ్దాల చెప్పలేదు. సమర్థవంతంగా డేటా చెప్పబడని మొత్తంలో నిర్వహించడానికి నాన్-క్లాసికల్ మెకానిక్స్ ఉపయోగించే యంత్రాలు యొక్క ఆధునిక రకాల ఒక పెద్ద విజయం మారాయి. డెవలపర్లు ప్రకారం, వారి అమలు బహుశా ఎప్పుడూ రూపొందించినవారు అత్యంత అధునాతన సాంకేతికత. క్వాంటం ప్రాసెసర్లు మానవజాతి మాత్రమే 100 సంవత్సరాల క్రితం తెలిసినవాటికన్నా విషయంలో స్థాయిలు వద్ద పనిచేస్తాయి. అటువంటి లెక్కలు సంభావ్య అపరిమితంగా. వికారమైన క్వాంటం లక్షణాలు, ప్రస్తుతం శాస్త్రీయ కంప్యూటర్లు చాలా పనులు ఉపయోగించి లెక్కల వేగవంతం పరిష్కరించబడుతుంది ఉంటుంది పొందలేని. మరియు మాత్రమే రసాయనశాస్త్రం మరియు మెటీరియల్ సైన్స్ రంగంలో. వాల్ స్ట్రీట్ కూడా ఆసక్తి చూపిస్తోంది.

భవిష్యత్తులో ఇన్వెస్టింగ్

CME గ్రూప్, వాంకోవర్ కంపెనీ 1QB సమాచారం టెక్నాలజీస్ ఇంక్ పెట్టుబడులు క్వాంటం రకం ప్రాసెసర్లు సాఫ్ట్ వేర్ అభివృద్ధి. పెట్టుబడిదారులు ప్రకారం, ఈ గణనలను సమయం సున్నితంగా డేటా పెద్ద మొత్తంలో పనిచేసే పరిశ్రమ మీద గొప్ప ప్రభావం చూపుతాయి. ఖాతాదార్లు ఒక ఉదాహరణ ఆర్థిక సంస్థలు. గోల్డ్మన్ సాచ్స్ D-వేవ్ సిస్టమ్స్ లో పెట్టుబడి, మరియు సంస్థ In-Q-Tel CIA ద్వారా నిధులు. ముందుగా ఒక "క్వాంటం అన్నిలింగ్", అంటే పిలవబడే చేసే యంత్రాలు తయారు. E. ఒక క్వాంటం ప్రాసెసర్ ఉపయోగించి తక్కువ స్థాయి ఆప్టిమైజేషన్ సమస్యను నిర్ణయించుకుంటుంది. ఇంటెల్ కూడా అది భవిష్యత్తు వ్యాపార అమలు భావించింది అయితే, ఈ సాంకేతిక పెట్టుబడి నిమగ్నమై ఉంది.

ఎందుకు చేయాలి?

క్వాంటం కంప్యూటింగ్ కాబట్టి ఉత్తేజకరమైన అని కారణం, యంత్ర అభ్యాస వారి పరిపూర్ణ కలయిక ఉంది. ప్రస్తుతం, ఇది అటువంటి లెక్కలు ప్రధాన అప్లికేషన్. పాక్షికంగా ఈ పరిణామం పరిష్కారాలను శోధించడానికి ఒక భౌతిక పరికరం ఉపయోగించి - ఒక క్వాంటం కంప్యూటర్ యొక్క ఆలోచన. కొన్నిసార్లు భావన గేమ్ యాంగ్రీ పక్షులు యొక్క ఉదాహరణగా వివరించారు. గురుత్వాకర్షణ పరస్పర చైతన్య మరియు గుద్దుకున్న వస్తువులు CPU టాబ్లెట్ గణిత సమీకరణాలు వినియోగాలపై. క్వాంటం ప్రొసీజర్స్ దాని తలపై ఈ విధానం చాలు. వారు కొన్ని పక్షులు "త్రో", మరియు ఏమి చూడటానికి. మైక్రోచిప్ వ్రాయబడిన పని: ఇది ఒక పక్షి, వారు ఏమి సరైన పథం త్రో? అప్పుడు కనీసం వాటిలో చాలా పెద్ద కలయిక అన్ని సాధ్యమైన పరిష్కారాలను తనిఖీ, లేదా, మరియు సమాధానం ఇవ్వబడుతుంది. ఒక క్వాంటం కంప్యూటర్ సమస్యలు పరిష్కారమవుతాయి ఒక గణిత శాస్త్రజ్ఞుడు, బదులుగా భౌతిక పని చట్టాలు కాదు.

అది ఎలా పనిచేస్తుంది?

మన ప్రపంచం యొక్క ప్రాథమిక బిల్డింగ్ బ్లాక్స్ - క్వాంటం-యాంత్రిక. మీరు అణువుల చూస్తే, వారు ఏర్పాటు చేయబడే కారణం స్థిరంగా - ఎలక్ట్రాన్ పథాల యొక్క పరస్పర. అన్ని క్వాంటం-యాంత్రిక లెక్కల వాటిని ప్రతి ఉంటాయి. వారి సంఖ్య విపరీతంగా అనుకరణ ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య పెరుగుతుంది పెరుగుతుంది. ఉదాహరణకు, 50 ఎలక్ట్రాన్లు రెండు 50-డిగ్రీ ఎంపికలు ఉన్నాయి. ఈ గోచరమయ్యే పెద్ద సంఖ్యలో, కాబట్టి అది నేడు లెక్కించేందుకు కాదు. భౌతిక కనెక్షన్ సమాచార సిద్ధాంతం అటువంటి సమస్యలు పరిష్కార మార్గం చూపుతూ చేయవచ్చు. 50 kubitovnomu కంప్యూటర్లో దీన్ని చెయ్యవచ్చు.

ఒక కొత్త శకానికి డాన్

లండోన్ డౌన్స్, అధ్యక్షుడు మరియు 1QBit సహ వ్యవస్థాపకుడు, క్వాంటం ప్రాసెసర్ ప్రకారం - ఇది సబ్మేటిక్ ప్రపంచంలోని ప్రాసెసింగ్ శక్తి ఉపయోగించడానికి అవకాశం ఉంది, కొత్త పదార్థాలు లేదా కొత్త మందులు సృష్టి పొందటానికి కీలకం. ఆవిష్కరణ యొక్క ఉదాహరణ నుండి డిజైన్ ఒక కొత్త శకానికి ఒక షిఫ్ట్ ఉంది. ఉదాహరణకు, క్వాంటమ్ కంప్యూటింగ్ వాతావరణంలోని కార్బన్ మరియు నైట్రోజెన్ ను గ్రహించి, అందువలన గ్లోబల్ వార్మింగ్ ఆపడానికి సహాయం చేయడానికి ఉత్ప్రేరకాలు మాదిరిగా ఉపయోగిస్తారు చేయవచ్చు.

పురోగతి ముందంజలో

ఈ సాంకేతిక అభివృద్ధి కమ్యూనిటీ చాలా సంతోషిస్తున్నాము మరియు బిజీగా కార్యకలాపం. మొదలు పెట్టడంతో, కార్పొరేషన్లు, విశ్వవిద్యాలయాలు మరియు ప్రభుత్వ ప్రయోగశాలలు లో ప్రపంచవ్యాప్తంగా జట్లు క్వాంటం ఇన్ఫర్మేషన్ ప్రాసెసింగ్ వివిధ పద్ధతులను ఉపయోగిస్తారు ఇది ఒక రేసు కారు, నిర్మిస్తున్నారు. మేరీల్యాండ్ విశ్వవిద్యాలయం స్టాండర్డ్స్ అండ్ టెక్నాలజీ నేషనల్ ఇన్స్టిట్యూట్ నుండి పరిశోధకులు పాల్గొన్న స్వాధీనం అయాన్లను రూపొందించబడింది qubit సూపర్కండక్టింగ్ qubits మరియు చిప్స్. Microsoft దీని ఉనికి ముగింపుగా ఋజువైతే చేయలేదు కాని అబెలియన్ విద్యుత్ అనుసంధాన దరఖాస్తు ఉంది ప్రయోజనం స్టేషన్ Q అని వర్ణణాత్మక విధానం, అభివృద్ధి.

ఇయర్ మూడింటిని పురోగతి

మరియు ఈ ప్రారంభం మాత్రమే. మే 2017 ముగింపులో క్వాంటం-రకం ప్రాసెసర్ల సంఖ్య ప్రత్యేకంగా ఒక శాస్త్రీయ కంప్యూటర్ కంటే వేగంగా లేదా మంచి ఏదో చేస్తున్న, సున్నా. ఈ ఈవెంట్ "క్వాంటం ఆధిపత్యం" సెట్ చేస్తుంది, కానీ ఇప్పటివరకు సంభవించదని. ఈ వంటి ప్రారంభ ఈ సంవత్సరం జరిగి అవకాశం ఉంది. అత్యంత అంతరంగికులు Google సమూహం, భౌతిక శాస్త్ర ప్రొఫెసర్ కాలిఫోర్నియా ఎట్ శాంతా బార్బరా విశ్వవిద్యాలయం, జాన్ మార్టిన్ నేతృత్వంలోని ఇష్టపూర్వక అని చెప్పారు. దీని ప్రయోజనం - 49 qubit ప్రాసెసర్ సహాయంతో ఉన్నత కంప్యూటింగ్ సాధించడానికి. మే చివరి నాటికి 2017 జట్టు విజయవంతంగా సంగీతం సూపర్కంప్యూటర్ ఉపసంహరణే వైపు ఒక మధ్యంతర దశగా 22 qubit చిప్ పరీక్షించారు.

అది ఎలా ప్రారంభమైంది?

దశాబ్దాలుగా సమాచార ప్రాసెసింగ్ కోసం క్వాంటం మెకానిక్స్ ఉపయోగించే ఆలోచన. IBM మరియు MIT సంయుక్తంగా గణన భౌతిక ఒక సమావేశం ఏర్పాటు చేసినప్పుడు కీలక సంఘటనలు ఒకటి, 1981 లో సంభవించింది. ప్రఖ్యాత భౌతిక శాస్త్రవేత్త రిచర్డ్ ఫేన్మాన్ ఒక క్వాంటం కంప్యూటర్ నిర్మించడానికి ప్రతిపాదించింది. అతని ప్రకారం, అనుకరణ క్వాంటమ్ మెకానిక్స్ సాధనాలపై ప్రయోజనాన్ని ఉండాలి. మరియు అది చాలా సులభం చూడండి లేదు ఎందుకంటే, ఒక గొప్ప సవాలు ఉంది. సూపర్పొజిషన్ మరియు కలవరము - క్వాంటం ప్రాసెసర్ లో ఆపరేటింగ్ సూత్రం అణువుల వింత గుణాలకు ఆధారంగా. కణ అదే సమయంలో రెండు రాష్ట్రాల్లో ఉంటుంది. అయితే, లెక్కించేటప్పుడు వాటిని కేవలం ఒక ఉంటుంది. మరియు అది సంభావ్యత సిద్ధాంతం యొక్క కోణం నుండి మినహా దీనిలో అంచనా అసాధ్యం. ఈ ప్రభావం పరిశీలకుడు పీప్ చొప్పించాడు కాదు ఉన్నంత ఏకకాలంలో చనిపోయిన మరియు సజీవంగా బాక్స్ లో ఇది ఒక ఆలోచనా ప్రయోగంగా స్క్రొడింగర్ యొక్క పిల్లి, ఆధారం. ఏమీ ఈ విధంగా రోజువారీ జీవితంలో పనిచేస్తుంది. అయితే, ఇరవయ్యో శతాబ్దం ప్రారంభం నుంచి నిర్వహించిన ప్రయోగాలు సుమారు 1 మిలియన్, కూర్పు ఉనికిలో లేదని తెలుస్తోంది. మరియు తదుపరి దశలో ఈ భావన ఎలా ఉపయోగించాలో ఇందుకు ఉంది.

క్వాంటం ప్రాసెసర్: ఉద్యోగ వివరణ

క్లాసిక్ బిట్స్, విలువ 0 లేదా 1 కలిగి ఉండవచ్చు సంఖ్యలో గుణిస్తారు సాధ్యమే చిత్రాలు డ్రా మరియు అందువలన న. వారు "తర్కం గేట్లు" (d. AND, OR, NOT, మొదలైనవి) ద్వారా లైన్ మిస్ ఉంటే N. Qubit కూడా ఉంటుంది 0, 1 లేదా రెండు. సే, 2 qubit చిక్కుకొన్న, అది వాటిని ఖచ్చితంగా సహసంబంధ చేస్తుంది. క్వాంటం ప్రాసెసర్ టైప్ తర్కం గేట్లు ఉపయోగించవచ్చు. T. N. Hadamard గేట్, ఉదాహరణకు, సంపూర్ణం యొక్క సూపర్పొజిషన్ రాష్ట్రంలో qubit ఉంచుతుంది. సూపర్పొజిషన్ మరియు కలవరము ఉప పరమాణు లెక్కల సంభావ్య విప్పు ప్రారంభమవుతాయి తెలివిగా స్థానంలో క్వాంటం గేట్లు, కలిపి ఉంటే. 2 qubit 4 రాష్ట్రాల్లో అధ్యయనం అనుమతించే: 00, 01, 10 మరియు 11. అలాంటి క్వాంటం ప్రాసెసర్ యొక్క ఆపరేషన్ సూత్రం తర్కం కార్యకలాపాల అమలు ఒకేసారి అన్ని స్థానాలు పని సాధ్యం చేస్తుంది. మరియు అందుబాటులో అనేక రాష్ట్రాలలో qubits సంఖ్య అధికారంలోకి 2 ఉంది. కాబట్టి, మీరు ఒక 50-qubit సార్వత్రిక క్వాంటం కంప్యూటర్ చేస్తే, సిద్ధాంతపరంగా ఏకకాలంలో అన్ని 1,125 క్వాడ్రిలియన్ కాంబినేషన్ పరిశీలించడానికి ఉంది.

Kudity

రష్యాలో క్వాంటం ప్రాసెసర్ కొద్దిగా భిన్నంగా చూడండి. MIPT మరియు రష్యన్ క్వాంటం కేంద్రం నుండి శాస్త్రవేత్తలు వివిధ "శక్తి" స్థాయిలు అనేక "కాల్పనిక" qubits ప్రాతినిధ్యం "kudity" రూపొందించినవారు.

వ్యాప్తి

టైప్ క్వాంటం ప్రాసెసర్ క్వాంటం మెకానిక్స్ విస్తృతి ఆధారంగా అని ప్రయోజనం ఉంటుంది. ప్రాబబిలిటీ విస్తృతి పోలి ఉంటాయి, కానీ అవి కూడా నెగటివ్ కావచ్చు, మరియు సంక్లిష్ట సంఖ్యలను. సో, మీరు ఒక ఈవెంట్ యొక్క సంభావ్యత లెక్కించేందుకు అనుకుంటే, మీరు అన్ని రకాల వారి అభివృద్ధి ఎంపికలు యొక్క వ్యాప్తి జోడించవచ్చు. క్వాంటం కంప్యూటింగ్ ఆలోచన సెటప్ ప్రయత్నించాలి జోక్యం నమూనా ప్రతికూల, కాబట్టి వారు ప్రతి ఇతర రద్దు - కొన్ని తప్పు సమాధానాలు మార్గాలు కొన్ని సానుకూల వ్యాప్తి వచ్చింది కాబట్టి, మరియు. సరైన సమాధానం దారితీశాయి మార్గం ప్రతి ఇతర తో దశలో ఇవి విస్తృతి కలిగి ఉంటుంది. ట్రిక్ మీరు ఏమి సమాధానం సరైనదైతే ముందుగానే తెలియకుండా, ప్రతిదీ నిర్వహించడానికి అవసరం ఉంది. అనుకూల మరియు ప్రతికూల విస్తృతి మధ్య జోక్యం సామర్ధ్యం తో కలిపి కాబట్టి ఘాతీయ క్వాంటం స్థితుల గణన యొక్క ఈ రకం యొక్క ఒక ప్రయోజనం ఉంది.

Shor యొక్క అల్గోరిథం

కంప్యూటర్ పరిష్కరించడానికి కుదరదు అనేక పనులు ఉన్నాయి. ఎన్క్రిప్షన్ వంటివి. సమస్య ఇది ఒక 200 అంకెల సంఖ్య ప్రధానాంశాలు కనుగొనేందుకు అంత సులభం కాదు. ల్యాప్టాప్ అద్భుతమైన సాఫ్ట్వేర్ నడుతుంది పోయినా, మీరు సంవత్సరాల సమాధానం కనుగొనేందుకు కోసం వేచి ఉండవచ్చు. అందువలన, క్వాంటం కంప్యూటింగ్ లో మరో మైలురాయిని పీటర్ షోర్ ద్వారా 1994 లో ప్రచురితమైన ఒక అల్గోరిథం మారింది, ఇప్పుడు MIT గణతశాస్త్ర ఒక ప్రొఫెసర్. అతని పద్ధతి ఇంకా ఉనికిలో లేదు, ఇది ఒక క్వాంటం కంప్యూటర్, ఉపయోగించి పెద్ద సంఖ్యలో యొక్క కారకాలను గుర్తించడం. నిజానికి, అల్గోరిథం సరైన సమాధానం తో ప్రాంతంలో సూచిస్తాయి ఆపరేషన్, అమలు చేస్తుంది. తరువాతి సంవత్సరం, షోర్ క్వాంటం దోష నివారణలను ఒక పద్ధతిని కనుగొన్నాడు. ఇది కొన్ని సందర్భాలలో మరింత శక్తివంతమైన ఉంటుంది లెక్కింపు యొక్క ఒక ప్రత్యామ్నాయ పద్ధతి, - అప్పుడు, అనేక అది అని గ్రహించి. అప్పుడు వాటి మధ్య qubits మరియు తర్కం గేట్లు సృష్టించడానికి భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు నుండి ఆసక్తి ఉన్నట్లుండి అనుసరించింది. మరియు ఇప్పుడు, రెండు దశాబ్దాల తర్వాత, మానవత్వం ఒక పూర్తి స్థాయి క్వాంటం కంప్యూటర్ సృష్టించే అంచుకు ఉంది.