Сделать стартовой  |  Добавить в избранное  |  RSS 2.0  |  Информация авторамВерсия для смартфонов
           Telegram канал ОКО ПЛАНЕТЫ                Регистрация  |  Технические вопросы  |  Помощь  |  Статистика  |  Обратная связь
ОКО ПЛАНЕТЫ
Поиск по сайту:
Авиабилеты и отели
Регистрация на сайте
Авторизация

 
 
 
 
  Напомнить пароль?



Противовирусный препарат Виталанг-2. Приобрести.


Навигация

Реклама

Важные темы


Анализ системной информации

» » » Классический компьютер сымитировал работу квантовой машины

Классический компьютер сымитировал работу квантовой машины


1-06-2015, 19:51 | Наука и техника / Новости науки и техники | разместил: Редакция ОКО ПЛАНЕТЫ | комментариев: (2) | просмотров: (3 369)

Классический компьютер сымитировал работу квантовой машины

Авторы нового исследования, в ходе которого классический компьютер подражал квантовому
(фото The University of Texas at Austin).

Квантовые компьютеры по своей природе отличаются от классических машин, поскольку их работа подразумевает проявление квантовых эффектов, таких как суперпозиция или запутанность. Тем не менее результаты нового исследования физиков из Техасского университета в Остине показали, что классический компьютер способен к эмуляции работы квантовой вычислительной машины.

В своей статье, опубликованной в издании New Journal of Physics, учёные рассказывают об эксперименте и утверждают, что подражание аналоговой системы было практически неотличимо от работы настоящего квантового компьютера.

Ведущий автор нового исследования Брайан Ла Кур (Brian La Cour) сообщает, что работа его команды может иметь важное практическое применение. Если работа аналоговой системы практически неотличима от действий настоящего квантового компьютера, то в некоторых случаях будет иметь смысл использовать именно его в силу определённых преимуществ.

Дело в том, что в отличие от настоящих квантовых компьютеров симулирующие их действия классические машины гораздо меньше подвержены так называемой декогеренции — необратимого процесса нарушения связей в квантовой системе (вследствие её взаимодействий с окружающей средой).

"Полученные нами результаты помогут развивать новые захватывающие технологии как в классическом аналоговом вычислении, так и в самих квантовых вычислениях", — утверждает Ла Кур.

Как рассказывают авторы исследования, попытки сымитировать работу квантового компьютера с помощью программного обеспечения на классическом компьютере предпринимались и ранее. Однако прежние работы были всего лишь численными представлениями операций квантовой компьютера.

Авторы нового исследования, в ходе которого классический компьютер подражал квантовому (фото The University of Texas at Austin).

Теперь же учёные запустили процесс, который включает в себя физическое представление структуры кубита и отображение его фактического квантового поведения. Одно из ключевых таких квантовых поведений, которому может подражать классическая система, это параллелизм. Это явление позволяет выполнять одновременно несколько операций на имеющихся данных и в квантовых вычислительных машинах является следствием из феноменов суперпозиции и запутанности. Именно это позволяет квантовым компьютерам работать со столь высокой скоростью.

В эксперименте Ла Кур и его коллеги использовали электронные сигналы для эмуляции кубитов: состояние квантового бита представляли амплитуды и частоты сигналов в соответствии со сложными математическими формулами. Физики также объяснили, что хотя они и использовали в своём опыте электронные импульсы, по сути, то же самое могут выполнять и любые другие виды сигнала, например, акустические или электромагнитные волны.

"Важно отметить, что, несмотря на схожесть работы, система, задействованная в эксперименте, по-прежнему является классической, а не квантовой", — поясняет Ла Кур.

Учёные рассказывают, что суперпозиция является свойством волны, которое проявляется во многих классических системах, в том числе и в той, что была испытана в их эксперименте. Что же касается квантовой запутанности, то она представляет собой сугубо математическое свойство волны, и так как электрические сигналы в эксперименте описываются теми же законами математики, что и истинная квантовая система, они могут проявлять те же самые свойства.

"Наблюдаемая в нашем эксперименте запутанность не нарушает неравенства Белла, которое часто используется для проверки этого явления", — добавил Ла Кур.

В своей статье учёные также описывают, как с использованием аналоговых электронных компонентов можно построить эмулятор квантового компьютера. Для этого, по словам исследователей, необходимо уместить как можно большее число компонентов на одной микросхеме для того, чтобы представлять максимально возможное количество кубитов.

Учитывая, что лучшие современные полупроводниковые технологии позволяют уместить более миллиарда транзисторов на интегральной схеме, учёные подсчитали, что эта плотность транзисторов соответствует примерно 30 кубитам. Увеличение плотности транзистора в 1000 раз, которое, в соответствии с законом Мура, может быть достигнуто в ближайшие 20-30 лет, будет соответствовать 40 кубитам.

Этот 40-кубитный лимит также обусловлен ещё одним фундаментальным ограничением, которое возникает из ширины полосы сигнала. Учёные подсчитали, что длительность сигнала в 10 секунд может вместить 40 кубитов, при этом увеличение этого показателя до 10 часов будет соответствовать 50 кубитам, а до года — 60 кубитам. Любопытно, что если длительность сигнала составит 13,77 миллиарда лет (приблизительный возраст Вселенной), то он сможет вместить всего 95 кубитов. Но если сигнал будет длиться период времени планковского масштаба (около 10 в минус 43-ей степени секунд), то он будет соответствовать целым 176 кубитам.

Поскольку для выполнения некоторых важнейших задач на квантовых компьютерах, таких как шифрование, требуются тысяч кубитов, эта схема, несомненно, сталкивается с непреодолимыми ограничениями.

Тем не менее предельных 40 кубитов может хватить на некоторые приложения, к примеру, на квантовое моделирование. А поскольку такая машина имеет неоспоримые преимущества перед настоящими квантовыми компьютерами, однажды они могут быть очень полезны. Осталось только сконструировать рабочую модель. 



Источник: vesti.ru.

Рейтинг публикации:

Нравится0



Комментарии (2) | Распечатать

Добавить новость в:


 

 
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Чтобы писать комментарии Вам необходимо зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

  1. » #2 написал: СерЖермен (2 июня 2015 15:57)
    Статус: Пользователь offline |



    Группа: Посетители
    публикаций 0
    комментарий 381
    Рейтинг поста:
    0
    Две одинаковые фотографии в статье - компьютерная и квантовая.Запутанность-островки интеллекта..

       
     


  2. » #1 написал: Безяна Бога (2 июня 2015 15:31)
    Статус: Пользователь offline |



    Группа: Посетители
    публикаций 0
    комментария 92
    Рейтинг поста:
    0
    ____ Всё равно что в корпус автомобиля поставить вело привод . Ездить конечно будет , и даже выглядеть как машина . Но гораздо медленней чем любая из первоначальных моделей ...

       
     






» Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации. Зарегистрируйтесь на портале чтобы оставлять комментарии
 


Новости по дням
«    Январь 2022    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31 

Погода
Яндекс.Погода


Реклама

Опрос
Уход Лукашенко




Реклама

Облако тегов
Аварии и ЧП на АЭС, Акция: Пропаганда России, Америка настоящая, Арктика и Антарктика, Блокчейн и криптовалюты, Воспитание, Высшие ценности страны, Геополитика, Импортозамещение, ИнфоФронт, Кипр и кризис Европы, Кризис Белоруссии, Кризис Британии Brexit, Кризис Европы, Кризис США, Кризис Турции, Кризис Украины, Любимая Россия, НАТО, Навальный, Новости Украины, Оружие России, Остров Крым, Правильные ленты, Россия, Сделано в России, Ситуация в Сирии, Ситуация вокруг Ирана, Скажем НЕТ Ура-пЭтриотам, Скажем НЕТ хомячей рЭволюции, Служение России, Солнце, Трагедия Фукусимы Япония, Хроника эпидемии, видео, коронавирус, новости, политика, сша, украина

Показать все теги
Реклама

Популярные
статьи



Реклама одной строкой

    Главная страница  |  Регистрация  |  Сотрудничество  |  Статистика  |  Обратная связь  |  Реклама  |  Помощь порталу
    ©2003-2020 ОКО ПЛАНЕТЫ

    Материалы предназначены только для ознакомления и обсуждения. Все права на публикации принадлежат их авторам и первоисточникам.
    Администрация сайта может не разделять мнения авторов и не несет ответственность за авторские материалы и перепечатку с других сайтов. Ресурс может содержать материалы 16+


    Map