Развитие цифровых технологий в XXI веке движется невероятно быстро. Вычислительная техника постоянно совершенствуется. В этом нет ничего удивительного, ведь объём информации всё возрастает, а задачи усложняются. Появилась необходимость в разработке сверхпроизводительного квантового компьютера. Чем так крут этот загадочный прибор, понятно пока не всем. В этом стоит разобраться.
Особенности квантовых компьютеров
Квантовый компьютер (КК) — это вычислительная машина нового поколения, принцип действия которой отличается от классических устройств. В его основе лежат процессы, происходящие на просторах микромира, например:
- квантовая запутанность;
- неопределённость.
Электроны и прочее микрочастицы могут одновременно производить множество операций. Этот фактор делает КК чрезвычайно мощным. Устройство способно моментально выполнять вычисления, работая с гигантским объёмом данных в 100 млн раз быстрее классического компьютера.
Причина такой невероятной мощности кроется в особом принципе действия. Если в обычных машинах используются биты (0 или 1), то в новых устройствах — кубиты.
Кубит — это наименьший элемент для хранения информации в КК. Он способен одновременно находиться в различных состояниях, благодаря чему может принимать любое значение от 0 до 1, выполняя гигантское количество операций. Это свойство поможет значительно увеличить точность вычислений, а также сделает процесс научных открытий более эффективным.
История создания
Идею о возможности создания устройства, использующего для вычислений квантовые процессы, впервые высказал советский математик. Эту концепцию поддержали некоторые учёные физики, но техническая база в 80-х годах прошлого столетия была ещё недостаточно развита, поэтому о разработке не могло быть и речи.
История создания:
- В 1981 году американский физик Ричард Фейнман предложил простейшую модель КК. Аналогичные идеи высказывались Полом Бенниофом и математиком Юрием Маниным.
- В 1982 г. появилось понятие квантовой машины Тьюринга.
- В 1994 г. Питер Шор открыл важный алгоритм, позволяющий КК производить факторизацию больших целых чисел.
- В 2000 г. Мюнхенский технический университет продемонстрировал первый 5-кубитный работающий КК.
- В 2007 г. канадская компания D-Wave Systems продемонстрировала первый 16-кубитный КК.
- В 2018 г. компанией Intel была разработана 49-кубитная микросхема.
Мир использует квантовые технологии уже давно. Их применение можно разделить на два этапа. Первый начался в середине прошлого века.
Он привёл человечество к освоению ядерной энергии и созданию полупроводниковой электроники. Второй связан с созданием КК и происходит в настоящее время.
