Охотник Галина Григорівна    
Меню сайту
Категорії розділу
Шкільні новини [6]
Новини освіти [19]
Наука і Технології [1177]
Новини космонавтики [162]
Методичний кабінет [7]
Хмаринка тегів
Міні-чат
Конкурси

конкурс сайтов
Наше опитування
Оцініть мій сайт
Всього відповідей: 386
Статистика
Форма входу
Соціальні мережі
Популярні програми
Головна » 2013 » Січень » 1 » Квантовый шажок: фотоны в лабиринте
02:31
Квантовый шажок: фотоны в лабиринте

Напомним, что в квантовых компьютерах, которым прочат столь блистательное будущее, вместо битов, способных принимать строго два значения - 0 или 1, используются кубиты, которые благодаря «странностям» квантово-механических законов могут также быть одновременно и 0, и 1. Объединенные квантовым спутыванием, кубиты могут меняться одновременно: каждая операция системы над одним из них моментально затронет все прочие. Все это позволяет считать, что полноценный квантовый компьютер затмит все ультрапроизводительные современные системы.

Однако для начала потребуется материальный носитель кубита. Им может служить отдельно взятый ион, способный вращаться в одном направлении (0), в противоположном (1) или в обоих сразу (0+1). Конечно, первое измерение состояния иона заставит неопределенное состояние сколлапсировать в 0 или 1, однако пока оно сохраняется, именно оно обеспечивает огромную производительность всей вычислительной системе. Во-вторых, кубиты потребуется квантово запутать, так, чтобы их состояния взаимозависели: изменение состояние одного кубита моментально меняет и состояние связанных с ним. Все это пока задачи архисложные и максимальное число рабочих кубитов в системе, которые удалось получить, - всего 21. Для победы над обычной электроникой этого никак недостаточно.

Впрочем, некоторые ученые предлагают пойти другим путем и вместо того, чтобы учиться создавать и поддерживать сверхсложные системы множества кубитов, лучше для начала обойтись схемами попроще. Именно так и поступили исследователи четырех групп, недавно параллельно представивших свои результаты.

Они использовали фотоны, прогоняя их через несложный лабиринт тончайших пересекающихся оптических каналов. В местах пересечений фотоны с определенной вероятностью двинутся по тому или иному направлению. В четырех экспериментах использовались разные схемы, но суть всех одинакова: пять или шесть входов и выходов, пересекающиеся каналы - и три фотона, путешествующие по этому лабиринту.

Теперь необходимо рассчитать вероятность выхода фотонов через разные комбинации выходных отверстий. Если б речь шла о трех шариках, это можно было бы проделать легко, однако квантовые явления ведут к тому, что фотоны в пути взаимодействуют друг с другом, интерферируя и меняя вероятность разных исходов. Такой расчет оказывается настолько сложным, что если б фотонов (или выходов) было больше десятка, с ним не справился бы даже самый современный компьютер.

Однако ученые предложили поступить проще и просто пропускать фотоны через лабиринт, измеряя результат. Таким образом, оптический лабиринт сам «производит» эти сложные вычисления и выдает результат, о котором и сообщили одновременно группы из Австралии, Великобритании, Австрии и Италии.

Впрочем, легко увидеть, что до полной победы квантовой электроники еще далеко. Начать с того, что система использует лишь очень ограниченное число фотонов - с такими расчетами справился бы и достаточно мощный персональный компьютер. Причем быстрее: эксперимент с лабиринтом требует нескольких часов. По расчетам авторов, понадобится увеличить число частиц до, скажем, 25, а каналов лабиринта -  400, чтобы обычный компьютер проиграл в соревновании.

Сами авторы уверены, что лет через десять такое станет реальностью. Однако некоторые эксперты не разделяют их оптимизма, считая, что выбранное направление вряд ли поможет созданию полноценных квантовых компьютеров. Системы на основе фотонов слишком подвержены воздействию различного шума и ненадежны. Да и, в конце концов, все, что мы видим - это простейшая схема для «решения» совершенно определенной задачи, и как использовать ее для вычислений в более широком смысле - пока неясно.

По публикации ScienceNOW


Добавлено: 28.12.12
Категорія: Наука і Технології | Переглядів: 284 | Додав: звезда | Рейтинг: 5.0/1
Всього коментарів: 0
Додавати коментарі можуть лише зареєстровані користувачі.
[ Реєстрація | Вхід ]
Пошук
Фраза дня
Календар
«  Січень 2013  »
ПнВтСрЧтПтСбНд
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
28293031
Свята та події
Календар свят і подій. Листівки, вітання та побажання
Прогноз погоди
Дніпродзержинськ 
Архів записів
Час життя сайту
Друзі сайту
Освітній портал Сайт о космосе,НЛО,аномалиях Банк Интернет-портфолио учителей Освітній портал MyReferatik
Новини
Copyright MyCorp © 2018Створити безкоштовний сайт на uCoz