Τι είναι ένας κβαντικός υπολογιστής;

Ο κβαντικός υπολογιστής είναι μια μηχανή που μπορεί να πραγματοποιήσει τον κβαντικό υπολογισμό. Είναι ένα σύστημα που μπορεί να πραγματοποιήσει τη μαθηματικές και λογικές λειτουργία, την επεξεργασία και την αποθήκευση των πληροφοριών μέσω των νόμων των κβαντικών μηχανικών. Παίρνει το κβαντικό κράτος ως μονάδα μνήμης και μορφή αποθήκευσης πληροφοριών, την κβαντική επικοινωνία και τον κβαντικό υπολογισμό βασισμένους στην κβαντική εξέλιξη δυναμικής ως μετάδοση και επεξεργασία πληροφοριών, και το μέγεθος των τμημάτων υλικού του στον κβαντικό υπολογιστή φθάνει στη διαταγή των ατόμων ή των μορίων. 

Συστατικά ενός κβαντικού υπολογιστή

Όπως πολλούς υπολογιστές, ο κβαντικός υπολογιστής αποτελείται από πολύ υλικό και το λογισμικό, συμπεριλαμβανομένου του κβαντικού αλγορίθμου, της κβαντικής κωδικοποίησης, κ.λπ. Από την άποψη του υλικού, περιλαμβάνει την κβαντική κρυσταλλολυχνία, την κβαντική μνήμη, την κβαντική συσκευή επίδρασης, κ.λπ.

Αρχή του κβαντικού υπολογιστή

Ο κβαντικός υπολογιστής είναι μια συσκευή που ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΕΙ την κβαντική λογική για το γενικό υπολογισμό. Αντίθετα από τους ηλεκτρονικούς υπολογιστές, ο κβαντικός υπολογισμός ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΕΙ qubits για να αποθηκεύσει τα στοιχεία. ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΕΙ τους κβαντικούς αλγορίθμους για να χειριστεί τα στοιχεία. Η αρχή του κβαντικού υπολογισμού έχει πραγματικά δύο μέρη. Ένα μέρος είναι η αρχή φυσικής και η πραγματοποίηση του κβαντικού υπολογιστή. Το άλλο μέρος είναι κβαντικοί αλγόριθμοι. Αυτό το έγγραφο εξηγεί το μέρος φυσικής με την αναφορά των εργασιών του guo ακαδημαϊκών guangcan.

Τα εξής είναι αναφερμένα άρθρα:

Ένα κβαντικό κομμάτι μπορεί να προετοιμάσει ένα συνεπές superposition 0 και 1 σε δύο λογικά κράτη, με άλλα λόγια, αυτό μπορεί να αποθηκεύσει και 0 και 1. Εξετάστε ένα Ν τα φυσικά κομμάτια της μνήμης, εάν είναι μια κλασική μνήμη, αυτό μπορούν μόνο να αποθηκεύσουν 2 ^ Ν ίσως καθένα μεταξύ των στοιχείων, εάν είναι μια κβαντική μνήμη, αυτό μπορεί να αποθηκεύσει τον αριθμό 2 ^ Ν, συγχρόνως και με την αύξηση του Ν, η δυνατότητά της να αποθηκεύσει το δείκτη πληροφοριών αυξήθηκε, παραδείγματος χάριν, 250 που η κβαντική μνήμη κομματιών (φιαγμένη επάνω από 250 άτομα) μπορεί να αποθηκευτεί μέχρι και 2 ^ 250, ο αριθμός όλων των ατόμων στον κόσμο από υπάρχουσα γνωστή. Δεδομένου ότι οι μαθηματικές διαδικασίες μπορούν να εκτελεσθούν σε όλα τα στοιχεία στη μνήμη συγχρόνως, ένας κβαντικός υπολογιστής μπορεί να εκτελέσει τις μαθηματικές διαδικασίες στους αριθμούς εισαγωγής 2^N ταυτόχρονα σε μια ενιαία λειτουργία. Η επίδραση είναι ισοδύναμη με έναν κλασικό υπολογιστή εκτελώντας δύο στις ΕΝΑΤΕΣ διαδικασίες επανειλημμένα, ή τις παράλληλες διαδικασίες με δύο στους ΕΝΑΤΟΥΣ διαφορετικούς επεξεργαστές. Κατά συνέπεια, οι κβαντικοί υπολογιστές μπορούν να σώσουν πολλούς πόρους υπολογισμού (όπως ο χρόνος, οι μονάδες μνήμης, κ.λπ.).

Δύο αποτελεσματικοί αλγόριθμοι για το κβάντο που υπολογίζει:

1.Shor αλγόριθμος: χρησιμοποιήστε τον υπάρχοντα λογάριθμο Ν υπολογιστών (δυαδικό μήκος λ ogN) για να κάνετε την παραγοντοποίηση, το βήμα λειτουργίας (χρόνος) με την εκθετική αύξηση μήκους εισαγωγής (λ ogN).

2.Grover's αλγόριθμος: κάθε ερώτηση μπορεί να ελέγξει όλους τους 1 εκατομμύριο αριθμούς συγχρόνως. Δεδομένου ότι 1 εκατομμύριο qubits είναι σε ένα κράτος superposition, η επίδραση της κβαντικής παρέμβασης έχει επιπτώσεις στο προηγούμενο αποτέλεσμα στην επόμενη κβαντική λειτουργία. Η λειτουργία που παράγεται από αυτήν την παρέμβαση επαναλαμβάνεται 1000 φορές (δηλαδή Ν √), και η πιθανότητα της λήψης της σωστής απάντησης είναι 1/2. Αλλά εάν το κάνετε μερικοί περισσότεροι χρόνοι, οι πιθανότητες τον αριθμό που χρειάζεστε είναι πιό στενές σε 1.

Σχηματικό διάγραμμα του κβάντου

Τι θα συνέβαινε στους συνδετήρες που εφαρμόζονται στους κβαντικούς υπολογιστές; Εστίαση σε CNJWY, θα μοιραστούμε τις πιό πρόσφατες ειδήσεις.