Âûáèðàé : Ïîêóïàé : Èñïîëüçóé
â ôîêóñå
0

Êâàíòîâûé êîìïüþòåð äîñòèã âàæíîé âåõè è ñòàë ïîëåçíûì

Èññëåäîâàòåëè ðåøèëè ñ ïîìîùüþ êâàíòîâîãî êîìïüþòåðà ðåøèëè çàäà÷ó, íà êîòîðóþ îáû÷íîìó êîìïüþòåðó ïîíàäîáèëîñü áû 10 òûñ. ëåò

Ó÷åíûå è èíæåíåðû èç Óíèâåðñèòåòà Ñàíòà-Áàðáàðû,  èñïîëüçóÿ 53-êóáèòîâûé êîìïüþòåð, ñìîã ðåøèòü çàäà÷ó, êîòîðàÿ ñ÷èòàåòñÿ íåðåøàåìîé. Êâàíòîâûé êîìïüþòåð ðåøèë çàäà÷ó ïî ìîäåëèðîâàíèþ ñîñòîÿíèé ñóïåðïîçèöèè çà 200 ñåêóíä, òîãäà êàê îáû÷íîìó êîìïüþòåðó ïîòðåáóåòñÿ íà ýòî 10 òûñ. ëåò. Òàêèì îáðàçîì, êâàíòîâûé êîìïüþòåð îêàçàëñÿ â 1,5 òðëí ðàç áûñòðåå è ïðè ýòîì ïðîäåìîíñòðèðîâàë âîçìîæíîñòü ïðàêòè÷åñêîãî ïðèìåíåíèÿ. 

Äëÿ èññëåäîâàíèé ïðèìåíÿëñÿ êâàíòîâûé êîìïüþòåð Google Sycamore ñ 53 êóáèòàìè. Èçîáðàæåíèå: Google 

 õîäå èññëåäîâàíèÿ ïðîâîäèëèñü ñïåöèôè÷åñêèå ðàñ÷åòû, êîòîðûå äîëæíû áûëè îöåíèòü ñîîòâåòñòâèå ñõåìû êâàíòîâîé öåïè òðåáóåìîìó ñîñòîÿíèþ, äëÿ ÷åãî íàäî ïðîâîäèòü îöåíêó öåïè ìèëëèîí ðàç çà 200 ñåêóíä — äî òîãî, êàê êâàíòîâàÿ ñèñòåìà ïîòåðÿåò óïðàâëÿåìîå ñîñòîÿíèå. Íà îáû÷íûõ êîìïüþòåðàõ ýòà çàäà÷à âûïîëíÿåòñÿ ïóòåì óìíîæåíèÿ ìàòðèö, ÷òî ÿâëÿåòñÿ î÷åíü ðåñóðñîåìêèì âû÷èñëèòåëüíûì ïðîöåññîì.

Äëÿ ñðàâíåíèÿ ñ òðàäèöèîííûì êîìïüþòåðîì, èññëåäîâàòåëè èñïîëüçîâàëè íîâûé ìåòîä, íàçâàííûé êðîññ-ýíòðîïèéíûì áåí÷ìàðêèíãîì. Îí ïîçâîëÿåò ñðàâíèòü ðåçóëüòàòû êâàíòîâîé ñõåìû ñ ñîîòâåòñòâóþùåé èäåàëüíîé âåðîÿòíîé ìîäåëüþ âû÷èñëåíèé íà êëàññè÷åñêîì êîìïüþòåðå.

Íåñìîòðÿ íà òî, ÷òî ýêñïåðèìåíò áûë, â îñíîâíîì, ïîñâÿùåí äåìîíñòðàöèè âîçìîæíîñòåé êâàíòîâîãî êîìïüþòåðà â ñðàâíåíèè ñ îáû÷íûì, èññëåäîâàíèå òàêæå ïðîèçâåëî ïîëåçíûé ïðàêòè÷åñêèé ðåçóëüòàò. Êîìàíäà èññëåäîâàòåëåé ñîçäàëà ñëîæíóþ ñèñòåìó óïðàâëåíèÿ êâàíòîâûì êîìïüþòåðîì. Îíà îáåñïå÷èâàåò ïîäãîòîâêó ñîñòîÿíèÿ ñóïåðïîçèöèè ñ ïîìîùüþ äåñÿòêîâ ëàçåðíûõ èìïóëüñîâ, íàïðàâëÿåìûõ íà êàæäûé êóáèò â òå÷åíèå íåñêîëüêèõ ìèêðîñåêóíä. Ñèñòåìà ïðîäåìîíñòðèðîâàëà ñïîñîáíîñòü íàäåæíî ðàáîòàòü, ñîçäàâàÿ è ìíîãîêðàòíî ïîâòîðÿÿ ñëîæíûå êâàíòîâûå ñîñòîÿíèÿ 53 êóáèòîâ.

Ýòî ïîçâîëÿåò ñîçäàòü êâàíòîâûé ãåíåðàòîð ñëó÷àéíûõ ÷èñåë, êîòîðûé îòëè÷àåòñÿ âûñîêèì áûñòðîäåéñòâèåì.  îòëè÷èå îò îáû÷íûõ ãåíåðàòîðîâ, êâàíòîâûé ïðîèçâîäèò ñòðîêó ñëó÷àéíûõ áèòîâ íàñòîëüêî áûñòðî, ÷òî ó ïûòàþùèõñÿ âçëîìàòü ñèñòåìó ïðîñòî íå áóäåò âðåìåíè äëÿ àíàëèçà è âçëîìà çàøèôðîâàííîãî ïàðîëÿ. Ïîäîáíîå èñïîëüçîâàíèå êâàíòîâîãî êîìïüþòåðà ìîæåò ãàðàíòèðîâàòü ïðàêòè÷åñêè àáñîëþòíóþ çàùèòó çàøèôðîâàííûõ äàííûõ îò çëîóìûøëåííèêîâ, íå îáëàäàþùèõ ñïåöèàëüíîé òåõíèêîé è ôèçè÷åñêèì äîñòóïîì ê ëèíèÿì ñâÿçè.

Êðîìå òîãî, êâàíòîâûé êîìïüþòåð, êîòîðûé â òå÷åíèå äâóõ äåñÿòèëåòèé ðàçðàáàòûâàëè â èç Óíèâåðñèòåòå Ñàíòà-Áàðáàðû, â áëèæàéøåì áóäóùåì ìîæåò ïðèìåíÿòüñÿ äëÿ ðåøåíèÿ ñëîæíûõ çàäà÷ ìàøèííîãî îáó÷åíèÿ, ìîäåëèðîâàòü ðàçíûå ÿâëåíèÿ êâàíòîâîé ìåõàíèêè, âåñòè íàó÷íûé ïîèñê äëÿ õèìèè, ìàòåðèàëîâåäåíèÿ è ò. ä.

Êîììåíòàðèè