Mail.RuПочтаМой МирОдноклассникиИгрыЗнакомстваНовостиПоискВсе проекты
18 марта 2016, Источник: РИА Новости

Прорыв: российские ученые приблизились к созданию квантового компьютера

В Московском физико-техническом институте (МФТИ) создали первую систему из двух сверхпроводящих кубитов – элементов, которые являются одновременно и ячейками памяти, и вычислительными модулями квантового компьютера. Это важный шаг в создании системы будущего, которая будет в тысячи раз производительнее современных компьютеров и сможет расшифровывать практически любые коды, сообщает РИА Новости со ссылкой на пресс-службу МФТИ.

Новый уровень вычислений

Первый кубит на базе сверхпроводников создала в мае 2015 года команда специалистов МФТИ, МиСиС, Российского квантового центра и Института физики твердого тела РАН. Это стало первым шагом на пути к созданию первого квантового компьютера в России.

Каждый кубит фактически является и вычислительным модулем, и ячейкой памяти. Он может одновременно хранить и логический ноль, и единицу за счет действия квантово-механических эффектов и законов квантовой физики.

Если два или более кубитов объединить в систему, то она сможет решать задачи значительно быстрее, чем традиционные компьютеры. Поиск ответа методом перебора для ряда задач занял бы время, которое сопоставимо со временем жизни Вселенной, квантовый же компьютер справится с этим за несколько часов или дней.

Один кубит – хорошо, а два – лучше

Между несколькими кубитами существует запутанность, поэтому на одном элементе нельзя эффективно выполнять квантовые вычисления. Ученые стремились объединить кубиты и научиться ими управлять.

Дмитрий Негров, заместитель руководителя Центра коллективного пользования МФТИ отмечает, что новые эксперименты показали соответствие поведения разработанной системы принципам, которые заложены в устройство изначально. Следующий шаг – изменение значений ряда ключевых параметров, в частности, точности производимых операций и времени когерентности.

Физики утверждают, что создание двухкубитной системы является подтверждением способности России включиться в мировую гонку создания квантового компьютера. Специалисты уже сейчас добились серьезных успехов. МФТИ располагает всей необходимой инфраструктурой и кадровым потенциалом, который позволит реализовать подобные проекты в области квантовой физики.

Комментарии
278
Evgueni Davydov
В ответ на комментарий от Олег Верховцев История переписки5
Олег Верховцев
Читал я эту статейку 1000 раз и аналогичные. Есть суровое ощущение, что те, кто их писали, сами не понимают как это работает. Поясню. Ок, представьте, что завтра мы придумали регистры памяти для того же процессора, которые могут сразу находится во всех возможных состояниях, т.е. от 0 до 2^N-1, где N - разрядность регистра. С помощью пары таких регистров мы, например, можем за один такт получить на соответствующем сумматоре все возможные суммы чисел в пределах разрядности регистров. Круто! Это, по-сути, и есть ваши кубиты. Но, простите, рано или поздно, как и в обычном вычислителе, вам надо будет СЧИТАТЬ с этой системы результат, который не может быть "состоянием, являющимся суперпозицией всех базовых состояний". Вы, простите, должны считать конкретное двоичное число заданной разрядности. И вот здесь и возникает "бутылочное горлышко": считать все возможные результаты вы не сможете! Т.е. вы будете их считывать последовательно. Так вот и вопрос тогда: разница-то в чём?
СсылкаПожаловаться
Полагаю, что именно поэтому до сих пор нет полноценно работающего proof of concept. Тем не менее, почему бы не двигаться в сторону создания такого "регистра", который мог бы вызывать некое подобие аппаратного прерывания с соответствующим обработчиком, при достижении определенного результата (может быть основываясь на тех же квантовых принципах)
СсылкаПожаловаться
Олег Верховцев
В ответ на комментарий от Evgueni Davydov История переписки4
Evgueni Davydov
Один кубит не дает никакого преимущества по сравнению с традиционными вычислительными блоками. А вот чем больше кубитов, тем выше параллелизм вычислений. Цитата из википедии (в принципе, там все подробно объяснено):
Большая часть современных ЭВМ работают по такой же схеме: n бит памяти хранят состояние и каждый такт времени изменяются процессором. В квантовом случае система из n кубитов находится в состоянии, являющимся суперпозицией всех базовых состояний, поэтому изменение системы касается всех 2n базовых состояний одновременно. Теоретически новая схема может работать намного (в экспоненциальное число раз) быстрее классической. Практически (квантовый) алгоритм Гровера поиска в базе данных показывает квадратичный прирост мощности против классических алгоритмов
Алгоритм Гровера:
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BB%D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%82%D0%BC_%D0%93%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D1%80%D0%B0
СсылкаПожаловаться
Читал я эту статейку 1000 раз и аналогичные. Есть суровое ощущение, что те, кто их писали, сами не понимают как это работает. Поясню. Ок, представьте, что завтра мы придумали регистры памяти для того же процессора, которые могут сразу находится во всех возможных состояниях, т.е. от 0 до 2^N-1, где N - разрядность регистра. С помощью пары таких регистров мы, например, можем за один такт получить на соответствующем сумматоре все возможные суммы чисел в пределах разрядности регистров. Круто! Это, по-сути, и есть ваши кубиты. Но, простите, рано или поздно, как и в обычном вычислителе, вам надо будет СЧИТАТЬ с этой системы результат, который не может быть "состоянием, являющимся суперпозицией всех базовых состояний". Вы, простите, должны считать конкретное двоичное число заданной разрядности. И вот здесь и возникает "бутылочное горлышко": считать все возможные результаты вы не сможете! Т.е. вы будете их считывать последовательно. Так вот и вопрос тогда: разница-то в чём?
СсылкаПожаловаться
Evgueni Davydov
В ответ на комментарий от Олег Верховцев История переписки3
Олег Верховцев
Всё равно не понимаю: кот Шрёдингера находится в смеси состояний только до тех пор, пока мы не открыли крышку и не посмотрели на кота, т.е. замерили его состояние. И тогда он может оказатся только в одном из состояний: либо он жив, либо он мёртв. То же самое с кубитом: в какой бы дикой суперпозиции он не болтался, рано или поздно с этой ячейки, как и с обычной, придётся считать информацию. И в момент считывания он обязан оказатся ли в нуле, либо в единице. И тогда, простите, чем этот кубит от обычного триггера отличается? На чём выигрыш?
СсылкаПожаловаться
Один кубит не дает никакого преимущества по сравнению с традиционными вычислительными блоками. А вот чем больше кубитов, тем выше параллелизм вычислений. Цитата из википедии (в принципе, там все подробно объяснено):
Большая часть современных ЭВМ работают по такой же схеме: n бит памяти хранят состояние и каждый такт времени изменяются процессором. В квантовом случае система из n кубитов находится в состоянии, являющимся суперпозицией всех базовых состояний, поэтому изменение системы касается всех 2n базовых состояний одновременно. Теоретически новая схема может работать намного (в экспоненциальное число раз) быстрее классической. Практически (квантовый) алгоритм Гровера поиска в базе данных показывает квадратичный прирост мощности против классических алгоритмов
Алгоритм Гровера:
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BB%D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%82%D0%BC_%D0%93%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D1%80%D0%B0
СсылкаПожаловаться
Чтобы оставить комментарий, вам нужно авторизоваться.
Обнаружили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter.
Hi-Tech Mail.Ru
Apple iPhone 6S 32GB
от35 700руб.
Samsung Galaxy A5 (2016)
от17 100руб.
Apple iPhone 7 32GB
от42 890руб.
Apple iPhone SE 64GB
от29 370руб.
Xiaomi Redmi 3S Pro 32GB
от9 750руб.
Samsung Galaxy S7 Edge 32GB
от37 000руб.
Meizu M3 Note 16GB
от9 130руб.
Samsung Galaxy S7 32GB
от32 500руб.
Samsung Galaxy A3 (2016)
от14 000руб.
Apple iPhone 7 128GB
от50 220руб.
Подпишитесь на нас
Новости Hi-Tech Mail.Ru