РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Скоро ли революция?: Неопределенность с квантовым компьютером

Считается, то квантовые компьютеры сумеют решить проблемы, для которых пока что человечеству не хватает вычислительных мощностей – предсказание погоды, химический дизайн противораковых лекарств и скоростной взлом любых зашифрованных данных. Их появление прогнозировалось не ранее 2030 г., однако недавно компания D-Wave Systems сообщила о создании «первого в мире коммерческого квантового компьютера». Эксперты называют заявление несколько преждевременным.
Тэги:
Скоро ли революция?: Неопределенность с квантовым компьютером

Все современные компьютеры построены на бинарной системе вычислений, обрабатывая нули и единицы. Квантовый же компьютер оперирует вместо битов т.н. «кубитами», которые допускают не только состояния 0 и 1, но и их наложение — упрощенно говоря, «и 0, и 1». Кубиты могут быть взаимозависимы, обмениваясь между собой своими состояниями — это и создает теоретическую основу для создания квантовых компьютеров, способных к параллельным вычислениям.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Вычисления происходят примерно таким образом: в систему кубитов записывается некое начальное состояние, которое меняется посредством квантовых операций — новое состояние измеряется, являясь результатом работы компьютера. Полученные на выходе данные всегда верны лишь с некоторой вероятностью, однако это ограничение легко обойти за счет изменения алгоритмов работы, сколь угодно приближая вероятность правильного вычисления к единице. Если в обычном компьютере состояние 0 или 1 хранится отдельно в каждом бите памяти и изменяется процессором в каждый такт его работы, в компьютере квантовом система кубитов меняется целиком, так что теоретически он способен работать на порядки быстрее.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

По оценкам экспертов, эффективный квантовый компьютер не удастся создать ранее 2030 г., однако канадские разработчики из D-Wave Systems использовали не самый распространенный подход. Если большинство ученых приводят частицы в квантовое состояние лазерным излучением, в D-Wave применена новая схема адиабатического охлаждения, при которой металл (в данном случае ниобий) переводится в сверхпроводящее состояние, а затем к нему прилагается магнитное поле, приводящее квантовые состояния отдельных частиц в соответствие друг другу. В 2005 году на этом принципе 3-кубитный компьютер был создан в Германии. На сей раз представлена система с 16-кубитным процессором, способная одновременно совершать 65 536 вычислительных потоков. Производительность ее ниже, чем у среднего домашнего компьютера, однако уже на следующий год анонсирована система в 1000 кубит, теоретически способная обработать больше потоков, чем число частиц во Вселенной.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Демонстрируя свою разработку, инженеры D-Wave отчего-то не показали собственно компьютер и давали ему тестовые задачи удаленно, через ноутбук. Однако они обещают вскоре обеспечить доступ для экспертов и бесплатный онлайн-доступ для всех желающих. Специалисты высказывают сомнение: для достижения достаточной производительности квантовый компьютер должен оперировать большИм числом кубит, с которыми технология адиабатического охлаждения может не справиться. Впрочем, все в один голос призывают дождаться 1000-кубитной версии: только тогда можно будет серьезно говорить о создании действующего квантового компьютера.

Загрузка статьи...