120 likes | 270 Views
Kvantové počítače. Dominik Lövinger 4.C. „ Ak by sa to podarilo skonštruovať kvantový počítač , tak by jedno zrnko soli mohlo niesť toľko informácií ako dnes RAM vo všetkých počítačoch sveta. “ Seth Lloyd. Definícia kvantového PC.
E N D
Kvantové počítače Dominik Lövinger 4.C
„Ak by sa to podarilo skonštruovať kvantový počítač, tak by jedno zrnko soli mohlo niesťtoľko informácií ako dnes RAM vo všetkých počítačoch sveta.“ • Seth Lloyd
Definícia kvantového PC • Kvantovýpočítač je zariadenie na vykonávanie výpočtov, ktoré priamo využíva pri svojej činnosti kvantovomechanické fenomény, ako napríklad superpozíciu alebo kvantové previazanie častíc, na vykonávanie operácií s dátami. V klasickom alebo konvenčnom počítači je množstvo dát určené bitmi, v kvantovom počítači sa používajú qubity alebo kvantové bity. Základným princípom kvantových výpočtov je to, že kvantové vlastnosti častíc sa môžu použiť na reprezentáciu a štruktúru dát a kvantové mechanizmy sa môžu použiť na vykonávanie operácií s týmito dátami.
Qubit (Quantum BIT) • Je reprezentovanýjednoduchýmatómovýmjadrom • Zatiaľčozákladnájednotkaklasickéhopočítačamôžeexistovaťlen v jednom z dvochstavov, qubitsa sanachádza v obidvochstavochsúčasne. Stavy „n“ častícpotommôžemeskladať (tentojavsanazývasuperpozícia) a celýsystémsatak v jednomokamžikumôženachádzať v 2^n stavoch. Napríklad pre kvantovýsystém3qubitovdostávamecelkom8kombinácií: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111. • Jehoveľkosť ho robí citlivým na veľa externých zdrojov šumu
BIT vs QUBIT • Bit môžemaťjeden z dvochstavov: 0alebo1. • Bit môžebiťreprezentovanýtranzistoromprepnutým napolohu ZAPNUTÚ alebo VYPNUTÚ. Aleboobraznepovedanéšípkovsmerujúcovnahoralebonadol.
BIT vs QUBIT • Qubit má oveľa viec možných stavov. Stavy môžu byť reprezentované šípkou ukazujúcou na miesto vo sfére.Severný pól je rovný 1, južný 0. Ostatné lokácie sú kvantové superpozície 0 a 1tky.
BIT vs QUBIT • Môže sa zdať že QUBIT obsahuje nekonečný objem informácií, pretože jeho súradnice môžu reprezentovať nekonečnú sekvenciu čísel. • Ale informácia musí byť z Qubita • extraktovaná meraním Qubita. • Keď je Qubit meraný, tak si kvantová • mechanika vyžaduje aby výsledkom bol • klasický bit teda 0 alebo 1. • Pravdepodobnosť každého outputu záleží • na pozičnej šírke Qubitu.
Využitie kvantového počítača • modelovanie chovania subatomárnych častíc • Generácia skutočne náhodného čísla • Na vyhľadávanie
Prototyp kvantového PC • Spoločnosť D-Wave Systems so sídlom v Burnbay (BritskáKolumbia, Kanada) vytvorilaprototypkvantovéhopočítača, schopnéhospracúvaťsúčasneaž128qubitovinformácií. • Na zabezpečeniesupravodivosti je celýčipochladenýna0,01 °K, namiestopolovodičovýchmateriálovsapoužívajúnakonštrukciučipusupravodivékovy. • Aktestovanieprototypupočítačadopadnedobre, kvantovépočítače sadostanú o krokbližšie k svojmumasovémurozšíreniu.