IBM объявила о планах создания квантового компьютера, объемом 100 000 кубит к 2033 году, чтобы продвинуть квантовые вычисления в область полномасштабной работы.

Введение

Квантовый компьютер – это вычислительное устройство, в основе работы которого лежат такие труднопонимаемые явления квантовой механики, как квантовые суперпозиция (superposition) и квантовая запутанность (entaglement). В отличии от обычного компьютера, который является цифровой вычислительной машиной, квантовый компьютер, по своей природе – аналоговое устройство, в котором нет бинарных операций.

Аналоговая вычислительная машина (АВМ), представляет числовые данные при помощи аналоговых физических параметров (скорость, длина, напряжение, сила тока, давление), в отличие от цифровых вычислительных машин, для работы которых аналоговые данные преобразуются в цифровые, с помощью специального преобразователя “Аналог – код”. У аналоговых машин нет оперативной памяти для хранения компьютерной программы, позволяющей решать различные задачи. Аналоговая машина – это машина одного алгоритма, который жёстко определяется внутренним устройством АВМ и выполненными настройками (соединениями, установленными модулями, клапанами и т. п.). Даже для универсальных АВМ, решение новой задачи требовало перестройки внутренней структуры устройства.

Квантовый компьютер, как и привычный аналоговый компьютер, не может работать без обычного компьютера, который загружает в него исходные данные, управляет процессом вычисления и выгружает полученные в результате вычислений данные, представляя их пользователю.
Квантовый компьютер оперирует не битами (способными принимать значение либо 0, либо 1), а кубитами, имеющими значения одновременно и 0, и 1 (этот эффект возникает из-за принципа суперпозиции, изучаемый в квантовой механике). Это позволяет обрабатывать все возможные состояния одновременно, достигая существенного преимущества (квантового превосходства) над обычными компьютерами в ряде алгоритмов. Интересно посмотреть, как это чудо работает.
Continue reading “Квантовый компьютер – что это за диво?”