Kvantinis skaičiavimas: prasideda programinės įrangos kūrimo revoliucija!

Kvantinis skaičiavimas: prasideda programinės įrangos kūrimo revoliucija!

Siemens Technology, Deutschland - Kvantinis skaičiavimas gali iš esmės pakeisti informacijos tvarkymo būdą. Nors klasikiniai kompiuteriai yra pagrįsti dvejetaine logika ir naudojami kaip mažiausias informacijos įrenginys, kvantiniai kompiuteriai priklauso nuo QUBIT. Šios specialios struktūros gali ne tik parodyti 0 ar 1, bet ir egzistuoti sutapant sąlygomis. Tai reiškia, kad tuo pačiu metu galite priimti keletą reikšmių, kurios matematiškai apibūdinami kaip linijinis derinys. Sistemoje, kurioje yra N Qubits, turite prieigą prie visų 2^n klasikinių sąlygų. Šis masinis lygiagretaus apdorojimo potencialas atveria naujas galimybes, ypač sprendžiant sudėtingas problemas, tokias kaip pagrindinio faktoriaus kodavimas ar kvantinių mechaninių sistemų modeliavimas. [Heise.de] (https://www.heise.de/blog/quantencomputing-ein-paradigmenchechen-fuer-die-software vystymasis 10444139.html) praneša, kad kvantiniams kompiuteriams reikalingi specialūs algoritmai ir mąstymo būdai.

Pagrindinis kvantinio skaičiavimo aspektas yra įsipainiojimas, leidžiantis QUBIT koreliuoti tarpusavyje, nepriklausomai nuo atstumo. Ši savybė yra labai svarbi daugeliui kvantinių algoritmų. Interferencija padidina tinkamus rezultatus ir slepia klaidingas parinktis, o tai ypač svarbu algoritmams ir puikioms paieškoms. Kvitų manipuliavimas yra per kvantinius vartus, kurių pagrindiniai vartai yra tokie, kaip Pauli -X, -y, -z ir Hadamard -Gatter Work grįžtami.

iššūkiai ir klaidų taisymo pažanga

Nepaisant perspektyvių savybių, kvantiniai kompiuteriai susiduria su dideliais iššūkiais. Kvantinė informacija yra ypač jautri sutrikimams, todėl klaidų pataisa yra pagrindinis susirūpinimas. [SCINENCEMEDIACENTER.DE] (https://www.scivencemediacenter.de/alle-angetext/research-in-context/details/news/fortschritt-gebe-bei-bei-beit-in-in-fity-Quantum Colly) aprašo, kaip klaidų korekcija yra atliekama nustatant logical qubits, kad būtų galima atlikti fizinius kvartalus. Tai laikoma perspektyvu dėl klaidų pataisos mastelio, tačiau reikia daugybės fizinių kvadratų. Norint įdiegti tik 100 loginių QUBIT, gali prireikti 2500 fizinių kvadratų.

Klaidų taisymo pažanga vis dar yra svarbi, nes „QuBits“ klaidų lygis paprastai yra didesnis nei klasikinių bitų. Naujausi tyrimai parodė klaidų korekcijos pagerėjimą padidinant fizinių kvapų skaičių. Ši pažanga yra reikšmingas žingsnis į klaidų koreguotus kvantinius kompiuterius. Apskritai, siekiant pagerinti fizinių Qubitų kokybę, reikia toliau skatinti tyrimų darbus.

kvantinio skaičiavimo ateitis

Šiuo metu kvantinis skaičiavimas daugiausia eksperimentiškai valdomas. Šiuo metu plačiai paplitusios technologijos, turinčios super stažuotes QUBIT, jonų spąstus ir fotoninius kvantinius kompiuterius. Kiekvienas iš šių požiūrių turi savo pranašumus ir trūkumus, ypač atsižvelgiant į darnos laiką ir mastelį. Nacionaliniai tyrimai masiškai investuoja į keičiamų kvapų kūrimą, kad būtų užtikrintas jo ilgalaikis stabilumas ir mažesnės klaidų kvotos. Tyrimai dar nėra tikslas; Norint, kad būtų galima naudoti kvantinius kompiuterius, būtina reikšminga pažanga.

Galiausiai tikslas išlieka aiškus: kvantiniai kompiuteriai turėtų pasiekti galimybę greičiau ir efektyviau išspręsti problemas nei jų klasikiniai pirmtakai. Technologiniai šuoliai, tokie kaip „Shor“ algoritmas, kuris gali efektyviai nustatyti didelius skaičius, ir Groverio algoritmas, kuris siūlo kvadratinį nestruktūrizuotų paieškos problemų pagerinimą, parodo didžiulį potencialą, kuris yra šioje naujoje technologijoje. Vis dar yra daug kliūčių, tačiau visoje pažangoje mes priartėjame prie praktinio kvantinio skaičiavimo vizijos.