量子处理器：描述，操作的原理

量子计算，至少在理论上，提了几十年。 现代类型使用非经典力学处理潜在数不清的数据机，已经成为一个大的突破。 据开发商，他们的执行也许是有史以来最先进的技术。 量子处理器在物质的水平，人类才一百多年前已知操作。 这样计算的潜力是巨大的。 使用离奇的量子特性将加速计算的是，目前传统计算机这么多的任务，无法负担解决。 不仅在化学和材料科学领域。 华尔街也表现出兴趣。

投资于未来

CME集团已投资温哥华公司1QB信息技术公司，为量子类型的处理器开发软件。 据投资者，这些计算可能对这个行业，这与大量敏感数据的时间工作的影响最大。 这样的客户的一个例子是金融机构。 高盛投资了D-Wave系统公司，该公司在-Q-Tel公司由美国中央情报局资助。 第一个制造机，让所谓的“量子退火”，即E.决定使用量子处理器的低级别的优化问题。 英特尔还从事这项技术的投资，但它认为未来业务的实施。

为什么这样做？

之所以说量子计算是如此的精彩，在于他们与机器学习完美结合。 目前，它是这样计算的主要应用。 晴 这是一个后果 量子计算机的想法-用一个物理设备来寻求解决办法。 有时候概念的游戏愤怒的小鸟的例子来说明。 为了模拟重力的相互作用和碰撞对象CPU片剂使用数学方程。 量子处理器把这个方法发挥得淋漓尽致。 他们“扔”几只小鸟，并看看会发生什么。 在芯片书面 任务：它是 一只鸟，他们扔东西的最佳轨迹？ 然后检查了所有可能的解决方案，或者至少他们的一个非常大的组合，并且给出的答案是。 在量子计算机中 的问题解决了 没有一个数学家，物理学方面的法律来代替。

它是如何工作的？

我们的世界的基石 - 量子力学。 如果你看一下分子，它们形成的原因保持稳定 - 电子轨道的相互作用。 所有量子力学计算包含在他们每个人。 它们的数量呈指数级增长增加模拟电子数。 例如，在两个50度的选项存在50个电子。 这个惊人数量众多，所以今天不能计算。 连接信息理论物理学可以点的方式来解决这类问题。 50 kubitovnomu计算机可以做到这一点。

一个新时代的黎明

据兰登唐斯，总裁兼1QBit的创始人之一，量子处理器 - 这是可以使用的亚原子世界的处理能力，关键是要获得新材料或新药物的产生。 有一个从发现的范式来设计的新时代的转变。 例如，量子计算可以用于建模的催化剂，其允许从大气中提取的碳和氮，从而有助于阻止全球变暖。

在进步的最前沿

这项技术的开发者社区是非常兴奋和忙碌的活动。 在初创公司，企业，大学和政府实验室在世界各地的团队正在构建的赛车，使用不同的方法来量子信息处理。 创建量子位超导量子位和芯片上捕获的离子，其中涉及从马里兰大学和标准与技术研究所的研究人员。 微软开发所谓的区域Q拓扑方式，其目的是运用非阿贝尔阴离子，其存在还没有得到确证。

今年可能突破

而这仅仅是个开始。 在2017年5月结束量子型处理器的数量是唯一做的事情比传统计算机更快，更好，是零。 本次活动将设置“量子优势”，但到目前为止，还没有发生。 虽然它是可能的，这可能早在今年发生。 多数业内人士表示，谷歌是小组，由美国加州大学圣巴巴拉分校物理学教授约翰·马丁领导的明确喜爱。 它的目的 - 实现卓越的计算与49量子比特处理器的帮助。 由五月底2017队成功地测试了22量子比特芯片作为实现经典的超级计算机的拆除的中间步骤。

这一切是如何开始的？

利用信息处理量子力学几十年的想法。 其中一个关键的事件发生在1981年，当IBM和麻省理工学院联合举办了计算物理学会议。 著名的物理学家 理查德·费曼 提出了构建量子计算机。 据他介绍，在仿真时，应采取量子力学的手段的优势。 这是一个很大的挑战，因为它看起来不那么容易。 在量子处理器的工作原理是基于数目的原子的奇特性 - 叠加和缠结。 所述颗粒可以在同一时间在两个状态。 但是，衡量时，它会只是其中之一。 它是不可能在其中预测，除了从概率论的角度。 这种效果是一个思想实验薛定谔的猫，这是在箱子同时死者和活着的，只要观察者不是偷偷窥视的基础。 没有什么作品在日常生活中以这种方式。 然而，大约100万的自二十世纪初进行的实验，表明该成分是存在的。 而下一步是找出如何使用这个概念。

量子处理器：职位描述

经典比特可以具有值0或1，所以能够乘号，画图等等。N.量子比特也可以是0，如果他们错过通过“逻辑门”（D。AND，OR，NOT等）的线， 1或两者。 如果说，2量子纠缠，这让他们完全相关的。 类型的量子处理器可以使用逻辑门。 T. N. 阿达马门，例如，使量子比特在完美的叠加状态。 如果叠加和缠结巧妙地定位量子门，即开始展开亚原子计算的潜在结合。 2允许该量子位4个状态的研究：00，01，10和11的量子处理器，使得所述的操作原则，即逻辑操作的执行使得能够与所有位置在一次工作。 并可用状态的数量为2〜量子比特数目的力量。 所以，如果你犯了一个50量子比特通用量子计算机，理论上可以同时检查所有1125种万亿组合。

Kudity

在俄罗斯的量子处理器看得有点不同。 从MIPT和俄罗斯量子中心的科学家创造了“kudity”代表各种“节能”等级几个“虚拟”的量子位。

振幅

类型的量子处理器具有量子力学是基于振幅的优点。 概率幅度相似，但它们也可能是负的，而复杂的数字。 所以，如果你要计算一个事件的概率，你可以添加自己的发展选择幅度的各种。 量子计算的想法是尝试建立 干涉图样 ，这样的一些方法，以错误的答案了积极的幅度，以及一些-负，所以他们会相互抵消。 通往正确答案的路径将有幅度它们彼此相。 诀窍在于，你需要组织的一切，事先不知道是什么的答案是正确的。 与正负振幅之间的干扰的可能组合所以指数量子态是这种类型的计算的优势。

Shor算法

有许多任务计算机无法解决。 如加密。 问题是，它不是那么容易找到一个200位数的首要因素。 即使笔记本电脑与优秀的软件运行时，您可能需要等上几年找到了答案。 因此，在量子计算的又一个里程碑已经成为彼得·肖尔在1994年出版的算法，是现在在麻省理工学院的数学教授。 他的方法是使用一台量子计算机，这还不存在找到了大量的因素。 事实上，该算法执行操作，这表明与正确答案的区域。 次年，邵氏发现量子纠错的方法。 然后，许多人已经认识到这是 - 计算的另一种方法，这在某些情况下可以更强大。 然后跟着的兴趣从物理学家激增它们之间创造量子比特和逻辑门。 而现在，二十年后，人类是在创建一个全面的量子计算机的边缘。