Предложена новая схема для квантового вычисления

30 Июня 2013 в 22:00, Илья Хель 2 332 просмотра 16

Кубит

Том Вонг, аспирант в области физики, и Дэвид Мейер, профессор математики в Калифорнийском университете Сан-Диего, предложили новый алгоритм для квантового вычисления, который значительно ускорит решение проблем отдельного типа. Но как показал анализ ученых, ускорение расчетов потребует вовлечение большего количества физических ресурсов, необходимых для точного хронометража.

Алгоритм будет использоваться для решения задач в сфере неструктурированного поиска. Цель состоит в том, чтобы найти конкретный пункт в массиве несортированных данных. Решение этой проблемы на классическом компьютере, использующем единицы и нули, которые хранятся на магнитных носителях, сродни перелистыванию колоды карт по одной, по словам Вонга. Поиск в большом массиве данных займет очень много времени.

Квантовое вычисление, построенное на квантовом состоянии, зачастую в течение очень короткого промежутка времени, использует преимущества странного квантового мира, в котором частицы типа фотонов или бозонов могут существовать более чем в одном состоянии одновременно. Называется такое положение суперпозицией. Этот эффект представляет интересные возможности для проведения параллельных расчетов, однако сразу после измерения, как мы хорошо знаем, квантовые объекты выдают однозначный ответ.

Фокус заключается в разработке алгоритмов, которые будут отменять неправильные ответы и аккумулировать правильные. Природа алгоритма зависит от среды, в которой хранится информация.

Мейер и Вонг предложили компьютер, построенный на особом состоянии вещества под названием конденсата Бозе-Эйнштейна. Атомы попадают в электромагнитную ловушку и охлаждаются до такой степени, что «падают» в нижнее квантовое состояние и действуют как единое целое.

Уравнение, обычно использующееся для описания квантовой системы, линейно, но то, что описывает состояние конденсата Бозе-Эйнштейна, имеет элемент в кубе. В статье, опубликованной в New Journal of Physics, ученые предложили вычисление с этим кубическим уравнением, которое позволит найти ответ гораздо быстрее. К примеру, алгоритм можно использовать для поиска определенного элемента среди миллионов подобных, и в то же время — среди десяти пунктов.

«Похоже на грандиозный обман», — отмечает Вонг, однако при тщательном анализе теоретической части плана Вонг и Мейер выяснили, что прирост в скорости потребует существенных физических затрат.

Поскольку поиск работает непредсказуемо, хронометраж, использующий атомные часы, должен быть очень точным. Это требование накладывает нижний лимит на число ионов, составляющих атомные часы.

Другим ресурсом является сама вычислительная среда, конденсат Бозе-Эйнштейна.

«Если мы хотим запустить этот алгоритм, нам нужно собрать определенное количество атомов», — говорит Вонг. — «И вот сколько нам понадобится атомов, чтобы это нелинейное уравнение заработало и соответствовало базовой квантовой теории? Это ново».

Предложена новая схема для квантового вычисления

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

16 комментариев

  1. Nick_sr

    Ну что сказать. Молодцы! Только жаль, что это не русские сделали

  2. Владимир

    Похоже мы стоим на пороге чего то грандиозного

    • игорь чер

      Квантовый искуственный интлект сможет со временем превзойти всё до селе существуещее... Возможно это будет то что мы щас понимаем под словом БОГ ...

      • чингис

        Представляю. Сидит такой квантовый бог, который создал наш мир, и тут через некоторое время из этого мира вылезает еще один квантовый бог, помоложе, не такой умный.
        - О скотче! Да я гений! - подумал бог- Теперь мне есть с кем поговорить.

  3. D-hEAD

    Я думаю он немного затянулся! Этот порог чего-то нового.

    • D-hEAD

      И грандиозного.

      • Sam777

        Похоже что с квантовой физикой мы просто стоим ...

        • A7P3CC0P

          По понятиям квантовой физики мы не "просто стоим", а стоим и бежим одновременно. ;)

        • Аноним

          почему стоим? например большинство алгоритмов сотовой связи были придуманы с 1902- по 1972 годы ... Так и тут: результаты будут лет через 30-40...

          • чингис

            Плюсану. Вдобавок, даже по нашим историческим понятиям человечество уж очень быстро набирает уровень тех.развития.

  4. elena.shlesser

    Да... Неизбежность квантового перехода конечно, давно уже не новость... Существует "поверье", что мы люди, используем свой мозг лишь на 30%.... Прочитав эту статью, я поняла, что использую свой лишь на 10....

    • аноним

      не берите в голову)))
      ключевые слова в статье- " как показал анализ ученых"

  5. PRAVDA_GOLD

    А в чём проблема розвития технологий ?? Здесь замешано правительство которое людей считает мусором.

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.