أجهزة الكمبيوترمعدات

معالج الكم: الوصف، مبدأ العملية

الحوسبة الكمومية، على الأقل من الناحية النظرية، على سبيل المثال بضعة عقود. الأنواع الحديثة من الآلات التي تستخدم آليات غير تقليدية لمعالجة يحتمل أن كميات هائلة من البيانات، وأصبحت انفراجة كبيرة. وفقا للمطورين، وكان تنفيذها ربما في التكنولوجيا الأكثر تطورا على الإطلاق. معالجات نوعية تعمل على مستويات من المواد، منها الجنس البشري لم يعرف منذ 100 سنة فقط. إمكانات هذه الحسابات هائلة. يمكن استخدام خصائص الكم غريبة وتسريع العمليات الحسابية، والكثير من المهام التي هي حاليا أجهزة الكمبيوتر التقليدية لا تستطيع أن تحل. وليس فقط في مجال الكيمياء وعلوم المواد. يظهر وول ستريت أيضا الفائدة.

الاستثمار في المستقبل

وقد استثمرت مجموعة بورصة شيكاغو للشركة فانكوفر 1QB معلومات تكنولوجيز، تطوير البرمجيات لنوع المعالجات الكم. وفقا للمستثمرين، من المحتمل أن يكون لها أكبر الأثر على الصناعة، والتي تعمل مع كميات كبيرة من البيانات الحساسة لآخر هذه الحسابات. مثال على هؤلاء العملاء هم المؤسسات المالية. استثمرت جولدمان ساكس في D-الموجة الأنظمة، والشركة في-Q-أبيب بتمويل من وكالة المخابرات المركزية. أول بتصنيع الآلات التي تجعل ما يسمى "الصلب الكم"، أي. E. يقرر ما مشكلة التحسين على مستوى منخفض باستخدام معالج الكم. تعمل إنتل أيضا في الاستثمار في هذه التكنولوجيا، على الرغم من أنها تعتبر أن تنفيذ الأعمال التجارية في المستقبل.

لماذا تفعل ذلك؟

والسبب في ذلك الحوسبة الكمومية مثيرة جدا، يكمن في مزيج مثالي مع تعلم الآلة. حاليا، هو تطبيق الرئيسي لمثل هذه الحسابات. جزئيا هذا هو نتيجة لفكرة جهاز كمبيوتر الكم - باستخدام جهاز فعلي للبحث عن حلول. أحيانا شرح مفهوم من مثال لعبة الطيور الغاضبة. لمحاكاة تفاعل الجاذبية ويستخدم الأجسام المتصادمة وحدة المعالجة المركزية قرص المعادلات الرياضية. وضع الكم المعالجات هذا النهج رأسا على عقب. أنها "رمي" عدد صغير من الطيور، ومشاهدة ما يحدث. في رقاقة كتب مهمة: فهو طائر، ورمي ما المسار الأمثل؟ ثم فحص جميع الحلول الممكنة، أو على الأقل مجموعة كبيرة جدا منهم، ويتم إعطاء الجواب. في الكم كمبيوتر يتم حل المشاكل ليس عالم الرياضيات، وقوانين العمل الفيزياء بدلا من ذلك.

كيف يعمل؟

اللبنات الأساسية في عالمنا - الكم الميكانيكية. إذا نظرتم الى جزيئات، والسبب الذي من اجله تم تشكيلها منه وتبقى مستقرة - التفاعل بين المدارات الإلكترونية. وترد جميع حسابات ميكانيكا الكم في كل منها. عددهم ينمو تزيد أضعافا مضاعفة عدد الإلكترونات المحاكاة. على سبيل المثال، 50 الإلكترونات في الوجود في خيارين 50 درجة. هذا بشكل هائل عدد كبير، لذلك لا يمكن حساب اليوم. اتصال نظرية المعلومات إلى الفيزياء يمكن أن نشير الطريق إلى حل هذه المشاكل. 50 جهاز كمبيوتر kubitovnomu تستطيع ان تفعل ذلك.

فجر عهد جديد

ووفقا لاندون داونز، الرئيس والمؤسس المشارك ل1QBit، والمعالج الكم - من الممكن استخدام قوة المعالجة من العالم دون الذري، فمن الأهمية بمكان الحصول على مواد جديدة أو خلق أدوية جديدة. هناك تحول من النموذج الاكتشاف إلى عصر جديد من التصميم. على سبيل المثال، الحوسبة الكمومية يمكن استخدامها لنموذج المحفزات التي تسمح لاستخراج الكربون والنيتروجين من الغلاف الجوي، وبالتالي المساعدة في وقف ظاهرة الاحتباس الحراري.

في طليعة التقدم

مجتمع مطوري هذه التكنولوجيا هو متحمس للغاية وآخر مشغول. الفرق في جميع أنحاء العالم في المبتدئة والشركات والجامعات والمختبرات الحكومية ببناء سيارة سباق، والتي تستخدم أساليب مختلفة لمعالجة المعلومات الكم. مكون المكدسة فائقة التوصيل و qubit ورقائق على أيونات القبض عليه، والتي تشارك باحثون من جامعة ماريلاند والمعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا. تطور مايكروسوفت نهج الطوبوغرافية تسمى محطة Q، والغرض منها هو تطبيق غير آبليان أنيون الذي لم يثبت بشكل قاطع وجود.

عام انفراج محتمل

وهذه ليست سوى البداية. في نهاية مايو 2017 عدد من نوع الكم معالجات تقوم به فريد شيء أسرع أو أفضل من الكمبيوتر الكلاسيكية، هو صفر. وهذا الحدث تعيين "التفوق الكمي"، ولكن حتى الآن لم يحدث. في حين أنه من المرجح أن هذا يمكن أن يحدث في وقت مبكر من هذا العام. وقال معظم المطلعين أن جوجل هي المفضلة واضح للمجموعة، من قبل أستاذ الفيزياء في جامعة كاليفورنيا في سانتا باربرا، جون مارتن قاد. غرضه - لتحقيق الحوسبة الفائقة بمساعدة معالج 49-و qubit. بحلول نهاية مايو 2017 فريق اختبرت بنجاح الشريحة 22 و qubit باعتبارها خطوة وسيطة نحو تفكيك العملاق الكلاسيكية.

كيف بدأ كل شيء؟

فكرة استخدام ميكانيكا الكم لمعالجة البيانات على مدى عقود. وقعت واحدة من الأحداث الرئيسية في عام 1981، عندما نظمت IBM وMIT معا مؤتمرا حول الفيزياء الحاسوبية. عالم الفيزياء الشهير ريتشارد فاينمان اقترح لبناء جهاز كمبيوتر الكم. ووفقا له، لمحاكاة يجب الاستفادة من وسائل ميكانيكا الكم. وانها تحد كبير، لأنه لا يبدو بهذه السهولة. في معالج الكم ويستند مبدأ التشغيل على عدد من الخصائص غريبة من ذرات - تراكب والتشابك. الجسيمات يمكن أن يكون في ولايتين في نفس الوقت. ومع ذلك، عند قياس سيكون مجرد واحد منهم. وأنه من المستحيل التنبؤ في أي، إلا من وجهة نظر نظرية الاحتمال. وهذا التأثير هو أساس تجربة فكرية قطة شرودنغر، الذي هو في المربع القتلى في وقت واحد وعلى قيد الحياة طالما المراقب ليس التسلل زقزقة. لا شيء يعمل في الحياة اليومية في هذا السبيل. ومع ذلك، وحوالي 1 مليون التجارب التي أجريت منذ بداية القرن العشرين، وتبين أن تكوين موجود. والخطوة التالية هي معرفة كيفية استخدام هذا المفهوم.

معالج الكم: الوصف الوظيفي

يمكن بت الكلاسيكية أن تكون 0 أو 1. إذا تخطيت الخط من خلال "البوابات المنطقية" (AND، OR، NOT، وهلم جرا. D.)، ومن الممكن أن تتضاعف أرقام، ورسم الصور، وهلم جرا. N. A و qubit يمكن أيضا أن تكون 0، 1 أو كليهما. إذا، مثلا، 2 و qubit متشابكا، يجعلها ارتباطا تماما. اكتب معالج الكم يمكن استخدام البوابات المنطقية. T. N. هادمارد البوابة، على سبيل المثال، يضع و qubit في حالة تراكب الكمال. إذا تراكب والتشابك جنبا إلى جنب مع بوابات الكم وضع بذكاء، التي تبدأ تتكشف إمكانات الحسابات الفرعية الذري. 2 السماح للدراسة و qubit 4 ولايات: 00، 01، 10 و 11. مبدأ تشغيل المعالج الكم بحيث تنفيذ عمليات منطق يجعل من الممكن للعمل مع جميع المواقف في آن واحد. وعدد من الدول المتاحة هو 2 إلى قوة عدد المكدسة. لذا، إذا كنت جعل جهاز كمبيوتر الكم العالمي 50 و qubit، فمن الممكن نظريا لدراسة جميع 1125 كوادريليون مجموعات في وقت واحد.

Kudity

معالج الكم في روسيا ترى بشكل مختلف قليلا. تمكن علماء من MIPT ومركز الكم الروسي "kudity" التي تمثل عدة المكدسة "افتراضية" مع مختلف المستويات "الطاقة".

سعة

اكتب معالج الكم لديه ميزة أن ميكانيكا الكم تقوم على سعة. سعة الاحتمال متشابهة، ولكنها قد تكون أيضا السلبي، والأعداد المركبة. لذا، إذا كنت تريد حساب احتمال وقوع الحدث، يمكنك إضافة جميع أنواع اتساع الخيارات تنميتها. فكرة الحوسبة الكمومية هي محاولة لإعداد نمط التدخل حتى أن بعض الطرق لإجابات خاطئة لديه سعة إيجابية، وبعض - سلبي، لذلك فإنها تلغي بعضها البعض. ومن شأن الطريق المؤدي إلى الإجابة الصحيحة لها سعة والتي هي في مرحلة مع بعضها البعض. الحيلة هي التي تحتاج إلى تنظيم كل شيء، دون أن يعرف مسبقا ما هي الإجابة الصحيحة. الدول الكم الأسي ذلك بالاشتراك مع احتمال التداخل بين سعة الإيجابية والسلبية هي ميزة هذا النوع من الحساب.

خوارزمية شوور

هناك العديد من المهام أن الكمبيوتر غير قادر على حلها. مثل التشفير. والمشكلة هي أنه ليس من السهل العثور العوامل الرئيسية لعدد 200 أرقام. حتى إذا كان الكمبيوتر المحمول يعمل مع برامج ممتازة، قد تضطر إلى الانتظار لسنوات للعثور على الجواب. ولذلك، علامة بارزة أخرى في الحوسبة الكمومية أصبح خوارزمية التي نشرت في عام 1994 من قبل بيتر شور، يعمل حاليا أستاذا للرياضيات في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. طريقته هو العثور على عوامل عددا كبيرا باستخدام جهاز كمبيوتر الكم، والتي لم تكن موجودة حتى الآن. في الواقع، الخوارزمية بتنفيذ العملية، والتي تشير إلى المنطقة مع الإجابة الصحيحة. في العام التالي، اكتشف شور وسيلة لتصحيح الخطأ الكم. ثم، أدركت العديد أنه - طريقة بديلة لحساب، والتي في بعض الحالات يمكن أن تكون أكثر قوة. ثم جاء بعد موجة من الاهتمام من علماء الفيزياء لخلق المكدسة والبوابات المنطقية بينهما. والآن، بعد عقدين من الزمن، الإنسانية هي على وشك إنشاء جهاز كمبيوتر الكم كاملة.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 ar.birmiss.com. Theme powered by WordPress.