Случайная новость
Принтер Canon i-SENSYS MF4410. «Железные» технологии
Принтер Canon i-SENSYS MF4410.
Это  МФУ «3 в 1» представляет собой компактное устройство, поддерживающее функции печати, копирования и сканирования. Оно
Далее 1455 Просмотры
Материнская плата: начало «Железные» технологии
Материнская плата: начало
Всем известно, что основополагающее составное каждого компьютера – это материнская плата. По крайней мере, каждый
Далее 2617 Просмотры
Сейчас на сайте
Сейчас 11 гостей онлайн

Основа будущих компьютеров – модель квантовая

Квантовые компьютеры являются очень сложным механизмом, который, тем не менее, имеет огромный потенциал. Недавно ученые компании IBM сообщили о том, что сделали еще один шаг на пути к использованию таких технологий и решили существенную проблему: был разработан лучший способ исправления и поиска новых ошибок.

Дорога в будущее

В квантовом компьютере основывается на использовании науки крайне малого, то есть странного поведения сбатомных частиц, для решения проблем, которые существующие ныне компьютеры и даже суперкомпьютеры или не способны решить, или это заняло бы огромное количество времени. К примеру, невозможно в лаборатории изучить взаимодействие молекул на квантовом уровне, а смоделировать это на обычном компьютере тоже не выйдет.

Квантовые компьютеры зародились в 1990-х годах, но пребывали в квантовом состоянии, в высоко теоретическом поле физики и математики, а вместе с тем, как изредка прогрессирующая сложнейшая инженерная задача. Модель квантовая исследовалась всем миром, а крупнейшие компании занимались разработкой базовых блоков квантовых компьютеров.

Особенности квантового компьютера

Используемый в компьютерах бинарный код находится либо в положении 0, либо в положении 1. А вот квантовый бит (кубит) может существовать сразу в обоих состояниях – суперпозиция. Это свойство дает возможность проводить несколько вычислений параллельно.

Но есть один момент. У кубита есть она особенность – его измерение является причиной «коллапса» одного из классических состояний, и теряются квантовые свойства. Окончанием квантового вычисления является измерение всей последовательности кубитов, что и выдает решение.

Большое количество квантовых алгоритмов недетерминированы, т.е. она могут параллельно находить большое количество решений, но измерить можно только один, поэтому решение предоставляется со степенью вероятности.

Вклад IBM

На пути к построению реального квантового компьютера стоит множество проблем. Одна из ни – обнаружение проблем, так как наличие ошибки в квантовой модели имеет последствия гораздо хуже, чем в случае с обычным компьютером.

Во-первых, кубиты очень чувствительны к ошибкам, а получить эти ошибки невероятно просто: их можно повредить теплом, негативно повлиять может и шум окружающей среды, коснуться могут и бродячие электромагнитные волны.

Во-вторых, в информации на классическом компьютере может возникнуть ошибка лишь одного типа (бет-флип), когда 0 переворачивается в 1 и наоборот. У кубитов же могут быть как бит-флипы, так и фазовые ошибки. Если суперпозиция обозначается 0+1, то фазовая ошибка переворачивает это знаковое отношение в 0-1.

IBM создали схему обнаружения ошибок, которая основывается на поверхностном коде. Используются два синдромных (измерительных) кубита, которые работают с двумя кубитами данных (кодовыми). Синдромные кубиты ищут в кубитах данных ошибки бит-флипа и фазового флипа (на каждую отдельная пара кубитов), при этом избегают прямого измерения кубитов.

 

 
Часы
Голосования
Каких обзоров нужно добавить?
 
Нас посетили