Kvantový počítač - technologie budoucnosti

Kvantový počítač je něco neskutečného a vzdáleného, ​​jako host z budoucnosti. Z času na čas existují poznámky o vědeckých pracovnících a jejich skromné ​​úspěchy v oboru kvantová fyzika, ale je příliš brzy na oslavu vítězství, protože v této vědecké obci je stále mnoho bílých míst. Možná, že za pár desetiletí budou kvantové počítače zcela nahradit běžné počítače, které jsou pro nás obvyklé, předstihují je v duševním vývoji a opouštějí je daleko za sebou, ale dnes to jen doufáme.

Vědci se již podařilo vyvinout kvantové hodiny, které přesahují přesnost standardu měření času 100 000krát, takže může být velmi dobře, že brzy dojde k průlomu v oblasti výpočetní techniky. Dnes existuje obrovské množství vývoje ve vývoji kvantových počítačů. Ne tak dávno vytvořily čtyři skupiny vědců z Itálie, Británie, Rakouska a Austrálie, nezávisle na sobě, nejjednodušší model kvantového počítače, naladěného na omezené kvantové výpočty.

Kvantový počítač dokáže vyřešit problém všech moderních počítačového hardwaru. Nyní můžete kódovat pouze jednu z hodnot - nula nebo jedna, ale současně foton může nést obě hodnoty pro vertikální a vodorovnou polarizaci. Nejnovější systémy budou schopny provádět všechny výpočty současně a ne střídavě, jak to dělají konvenční počítače.

Moderní kvantový počítač, nebo spíše jeho primitivní model, vypadá jako optická síť cesty na mikročipu s několika vstupy a výstupy. V labyrintu jsou spuštěny jednotlivé fotony, na každém průsečíku prochází systém zrcadel oddělovačů paprsků. V této fázi se fotony buď odrážejí, nebo předávají. Ukazuje se, že zatímco foton dosáhne výstupu z labyrintu, třikrát se rozjede s rozdělovačem paprsku.

Samotná kvantová příroda je velmi složitá, takže je téměř nemožné provést správný výpočet ukazující, kam se foton přesně objeví. To není snadné, i když do labyrintu je spuštěn pouze jeden foton. A pokud je úkolem komplikovat a spustit několik částic a v labyrintu zvýšit počet cest, pak bude předpověď velmi obtížná. Model vynalezený vědci není ničím jiným než trvalou maticí, ztělesněním matematické funkce.

Na moderním počítači můžete simulovat řešení problému, ale pouze za předpokladu, že několik lahví cestuje přes labyrint a samo o sobě je malé. Pokud jsou podmínky komplikované, například ke zvýšení počtu fotonů nebo cest v labyrintu, pak výpočty nemohou produkovat ani ty nejsilnější pro dnešní denní inženýrství.

Kvantový počítač vytvořený vědci může vypočítat pouze trvalou matici, pro složitější a nejrůznější úkoly, které nesedí. Ale je to jen první krok k vynalezu technologie budoucnosti. Úkolem výzkumníků bylo prokázat možnost použití fotonických zařízení, která dokážou zvládnout tento úkol. Studie byla skvělá, takže je velmi možné, že v blízké budoucnosti se objeví nová zařízení založená na této technologii, která zcela nahrazují moderní počítače.