Держава Сегодня - народный информационно-образовательный портал

Компьютерное железо и комплектуюющие - новейшие технологии

Прототип квантового фотонного компьютера создан по мотивам старинной головоломки

fotonnyj-kvantovyj-kompyuter-prototipВ Институте технологии, Массачусетс, США предложили создать прообраз квантового компьютера - квантовую версию доски Гальтона, изобретенной ученым викторианской эпохи Гальтоном с целью изучения статистических распределений. Доска Гальтона - устройство, ставшее классическим и используемое даже в современных играх. Оно представляет собой вертикальную доску, в которую вбиты организованные в шахматном порядке штырьки. Шары, вброшенные в верхней части доски, сталкиваясь со штырьками, падают в разные желобки внизу доски.

Очевидно, что наиболее вероятно попадание шаров в центральный желобок устройства, и наименее вероятно в желобки по краям. При достаточно большом количестве вброшенных шаров рисунок, который шары образуют внизу, приблизительно отвечает экспоненциальной кривой биномиального распределения – ключевой концепции статистики. Идея ученых Института технологии свелась к тому, чтобы создать квантовый аналог доски Гальтона, использующий законы квантовой, а не классической механики. Такое квантовое устройство производило бы вычисления значительно быстрее, чем любое другое. Недавно одновременно четыре группы исследователей создали прообразы квантового компьютера, заменив шары фотонами. Их «бозонные образцы», названные так по имени класса частиц, к которым принадлежат фотоны, состоят из некоторого количества пересекающихся каналов или волноводов. В точках пересечения фотоны из разных каналов интерферируют и изменяют направление своего движения. Когда фотоны инжектируются в волноводы у одного конца устройства, вероятность их появление у другого конца описывается функцией, в некотором роде подобной функции биномиального распределения для шаров на доске Гальтона, но значительно более сложной.

В отличие от шаров, движение фотонов определяется законами квантовой механики. Каждый фотон пребывает одновременно в двух состояниях – 0 и 1. Пара фотонов описывается комбинацией из четырёх чисел - 00,01,10,11 . Для трех фотонов это уже 8 чисел и так далее. Совокупность этих чисел формирует математическую матрицу. Поэтому для вычисления вероятности выхода фотонов из «бозонного образца» требуется не обычная экспоненциальная функция, как для доски Гальтона, а математическая операция под названием взятие «перманента» матрицы чисел. Эта задача очень сложна и даже для совсем небольшого количества фотонов и волноводов непосильна для обычного компьютера. Главной особенностью «бозонного образца» является то, что его оптические токи сами по себе работают как квантовый компьютер. Поэтому задачу определения вероятности появления фотонов на выходе устройства было предложено решить экспериментальным измерением, например, картины интерференции фотонов на выходе «бозонного образца». Пока количество фотонов - участников эксперимента составляет всего два или три. Но если количество фотонов удастся довести хотя бы до дюжины, возможности квантовых компьютеров сразу многократно превзойдут обычные.

 


мы в соцсетях

Группа сайта Фантастические технологии в социальной сети Вконтакте

Страница сайта Фантастические технологии в социальной сети google+

Страница сайта Фантастические технологии в социальной сети Facebook

Ещё материалы раздела "Компьютер и интернет"

Самый тонкий ноутбук из углеволокна

Электроника

Самый тонкий ноутбук из углеволокна

Разработчикам из компании Gigabyte удалось создать непревзойденно тонкий ноутбук, толщина корпуса которого - всего 3 мм. Компания Gigabyte достаточно давно занимается разработкой и продвижением ноутбуков под своим брендом. Как утверждают...

Новый инновационный портативный компьютер Google Glass в виде очков

Электроника

Новый инновационный портативный компьютер Google Glass в виде очков

Компания Google в скором времени порадует любителей различных стильных новшеств выпуском в продажу уникальных гаджетов под названием Google Glass, а сами производители еще называют их очками «дополнительной реальности». Новое инновационное...

2013 год станет началом новой эры производства продуктов методом 3D-печати

Электроника

2013 год станет началом новой эры производства продуктов методом 3D-печати

Еще совсем недавно о возможности печатать еду на специальных устройствах можно было услышать лишь при просмотре фантастических фильмов, а сегодня одна техасская компания обещает уже к концу текущего года создать...

В США на мобильные телефоны будут клеить наклейки с уровнем излучения.

Электроника

В США на мобильные телефоны будут клеить наклейки с уровнем излучения.

В скором будущем, по предложению американского конгрессмена планируется внедрить новый законопроект, по которому производители мобильных устройств будут обязаны размещать на своих телефонных аппаратах информацию в виде надписи об уровне их...

Копирование материалов разрешается только с активной ссылкой на сайт Фантастические технологии" zaqw.ru

Вход или Регистрация

Вход

Belobog1VolshZn1