Бозоновые компьютеры: квантовая физика без кубитов

Бозоновые компьютеры: квантовая физика без кубитов

Компьютеры нового типа по мощности превысят хорошие и смогут соперничать с квантовыми. Они основаны на бозонах и схожи с квантовыми компьютерами, отличающимися от классических несколькими ответственными особенностями.

В простых компьютерах эти представлены как единицы и нули, выражающихся во подключенном и отключённом состоянии транзистора. Квантовые компьютеры применяют квантовые биты, либо кубиты, каковые смогут пребывать кроме этого в суперпозиции включенного и отключённого состояний. Эта особенность делает квантовые компьютеры способными к параллельным вычислениям на физическом уровне, благодаря чему они смогут решать конкретные задачи существенно стремительнее.

В теории квантовый компьютер с 300 кубитами может в один момент создавать больше вычислений, чем имеется атомов во Вселенной.

Но сохранение кубитов в суперпозиции – достаточно непростая задача; и она делается тем сложнее, чем больше кубитов вовлечено в вычисления. Вследствие этого создание квантового компьютера замечательнее простого на практике должно быть очень сложным.

Сравнительно не так давно две свободные группы исследователей создали новый тип устройства, что возможно назвать бозоновым компьютером. Его именуют мостом между хорошими и квантовыми компьютерами.

Такие автомобили также применяют необыкновенную природу квантовой физики, но не нуждаются в кубитах.

Так, «технологически их намного проще создать, чем полноценные квантовые компьютеры», – говорит Мэтью Брум, квантовый физик из Университета Квинсленда (Австралия). Не смотря на то, что бозоновые компьютеры теоретически способны достигать меньших мощностей, чем квантовые, они все же должны превосходить хорошие по производительности.

Вместо кубитов они применяют особенный вид частиц, известный как бозоны.

«В этом случае мы применяли фотоны», – говорит Ян Уэлмсли, квантовый физик из Оксфордского университета (Англия).

Брум и Уэлмсли трудились в двух различных группах, независимо создавших бозоновый компьютер на базе концепции, в первый раз обрисованной Скоттом Ааронсоном из Массачусетского Технологического Университета (США).

Компьютер имеет несколько устройств, каждое из которых формирует отдельные фотоны.

После этого фотоны поступают в неспециализированную сеть, где взаимно воздействуют друг на друга. Выводы из данной сети оборудованы сенсорами, разбирающими частицы. Расчет того, на какой вывод поступят эти фотоны, – операция, именуемая отбором бозонов, – выходит за пределы хорошей компьютерной науки тем дальше, чем больше фотонов участвует в ходе.

В компьютере, что создали Брум с сотрудниками, задействовано три фотона; в компьютере Уэлмсли и его соавторов – четыре.

Практические квантовые компьютеры/Practical quantum computing (Научпоп)


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: