குவாண்டம் செயலி: விளக்கம், செயல்படும் கொள்கை

குவாண்டம் கணிப்பீடு கோட்பாடு குறைந்தபட்சம் ஒரு சில தசாப்தங்களில் குறிப்பிட. சாத்தியமுள்ள தரவு கணக்கற்ற அளவில் கையாளும் அல்லாத கிளாசிக்கல் மெக்கானிக்ஸ் பயன்படுத்த எந்திரங்களின் நவீன வகையான, ஒரு பெரிய திருப்புமுனை மாறிவிட்டன. டெவலப்பர்கள் கூற்றுப்படி, அவர்களுடைய செயல்படுத்த ஒருவேளை எப்போதும் உருவாக்கப்பட்ட மிகவும் சிக்கலான தொழில்நுட்பம் இருந்தது. குவாண்டம் செயலிகள் மனிதகுலத்தின் மட்டுமே 100 ஆண்டுகளுக்கு முன்பு அறியப்பட்ட இதில் விஷயம் நிலைகளிலும் இயங்குகின்றன. அத்தகைய கணக்கீடுகளின் சாத்தியமான மிகப் பெரியது. தற்போது கிளாசிக்கல் கணினிகள் என்று பல பணிகளை வினோதமான குவாண்டம் பண்புகள் பயன்படுத்தி கணக்கீடுகள் வேகப்படுத்த வேண்டும் தீர்க்கப்பட முடியாது. மற்றும் மட்டும் வேதியியல் மற்றும் பொருட்கள் அறிவியல் துறையில். வால் ஸ்ட்ரீட் வட்டி காட்டும்.

எதிர்காலத்தில் முதலீடு

CME குழு, வான்கூவர் நிறுவனம் 1QB தகவல்கள் டெக்னாலஜிஸ் இன்க் முதலீடு செய்துள்ளது குவாண்டம் வகை செயலிகள் மென்பொருள் உருவாகிறது. முதலீட்டாளர்கள் படி, இந்த கணக்கீடுகள் குறிப்பிட்ட நேரத்திற்குள் உணர்திறன் அதிக அளவிலான தரவுகளை வேலை இது தொழில், மிகப்பெரிய தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும் வாய்ப்புகள் உள்ளன. வாடிக்கையாளர்கள் ஒரு உதாரணம் நிதி நிறுவனங்கள் உள்ளன. கோல்ட்மேன் சாச்ஸ் டி அலை அமைப்புகள் முதலீடு, நிறுவனத்தின்-கியூ-டெல் சிஐஏ நிதி திரட்டப்பட்டது. முதல் ஒரு "குவாண்டம் தூண்டு", எனப்படும் உருவாக்கும் இயந்திரங்கள் உற்பத்தி அதாவது. குவாண்டம் செயலிகள் உதவியுடன் ஈ தாழ்-நிலை அனுகூலமாக்கும் பிரச்சினையாகவும் தீர்க்க. இன்டெல் அது எதிர்கால வணிக செயல்படுத்த கருதுகிறது என்றாலும், இந்த தொழில்நுட்பத்தில் முதலீடு ஈடுபட்டுள்ளது.

ஏன் அதை செய்ய?

குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் மிகவும் உற்சாகம் என்று காரணம், இயந்திர கற்றல் தங்கள் சரியானது உள்ளது. தற்போது, இது போன்ற கணக்கீடுகள் முக்கிய பயன்பாடு ஆகும். பகுதியில் இந்த விளைவா என்பது தீர்வுகளைக் கண்டறிவதற்கான ஒரு சாதனமாகும் பயன்படுத்தி - ஒரு குவாண்டம் கணினி குறித்த சிந்தனையின் மூலம். சில நேரங்களில் கருத்து விளையாட்டு கோபம் பறவைகள் உதாரணம் மூலம் விளக்கினார். ஈர்ப்பு தொடர்பு உருவகப்படுத்த மற்றும் மோதி பொருட்களை சிபியு மாத்திரை கணித சமன்பாடுகள் பயன்படுத்துகிறது. குவாண்டம் செயலிகள் அதன் தலையில் இந்த அணுகுமுறை வைத்து. அவர்கள் ஒரு சில பறவைகள் "த்ரோ", மற்றும் என்ன நடக்கும் பார்க்கலாம். மைக்ரோசிப் எழுதப்பட்ட மணிக்கு பணி: அது உள்ளது ஒரு பறவை, அவர்கள் என்ன உகந்த போக்கு தூக்கி? பின்னர் அனைத்து சாத்தியமான தீர்வுகள் சரிபார்க்கப்பட, அல்லது அவர்களில் குறைந்தது ஒரு மிக பெரிய கூட்டு கலவையாக இருக்கிறது, பதிலும் கொடுக்கப்படவில்லை. ஒரு குவாண்டம் கணினி பிரச்சினைகள் தீர்க்கப்படுகின்றன ஒரு கணித மேதையாகவும், பதிலாக இயற்பியல் வேலை சட்டங்கள் இல்லை.

அது எப்படி இயங்குகிறது?

நமது உலகில் அடிப்படை கட்டுமான தொகுதிகள் - குவாண்டம் இயக்கவியல். நீங்கள் மூலக்கூறுகள் பார்த்தால், அவை உருவாக்கப்படும் மற்றும் அவை காரணம் நிலையாக இருக்க - எலக்ட்ரான் ஆர்பிட்டால்களின் தொடர்பு. அனைத்து குவாண்டம் இயக்கவியல் கணக்கீடுகள் அவர்களில் ஒவ்வொரு உள்ளன. அவர்களின் எண்ணிக்கை அதிவேகமாக உருவகப்படுத்தப்பட்ட எலக்ட்ரான்கள் எண்ணிக்கை அதிகரிக்க வளரும். உதாரணமாக, 50 எலக்ட்ரான்கள் இரண்டு 50 டிகிரி விருப்பங்கள் வேண்டும் எல்லைகளை. இந்த ஆச்சரியப்படத்தக்க பெரிய எண், அது இன்று கணக்கிட முடியாது. இயற்பியல் இணைப்பு தகவல் கோட்பாடுகள் போன்ற பிரச்சினைகள் தீர்க்கும் வழி சுட்டிக்காட்ட முடியும். 50 kubitovnomu கணினி பயன்படுத்தப்பட்டதற்கான அடையாளங்கள் கணினியில் செய்ய முடியும்.

ஒரு புதிய சகாப்தத்தில் விடியலாக

லாண்டன் டவுன்ஸ், அதிபர் மற்றும் 1QBit இணை நிறுவனர், குவாண்டம் செயலி படி - அது அணுப்பொருளியக்கம் உலக இயக்கும் திறன் பயன்படுத்த முடியும், அது புதிய பொருட்கள் அல்லது புதிய மருந்துகளை உருவாக்குவதில் பெற முக்கியமாகும். வடிவமைப்பு ஒரு புதிய சகாப்தம் கண்டுபிடிப்பு முன்னுதாரணம் இருந்து ஒரு மாற்றத்தை உள்ளது. உதாரணமாக, குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் வளிமண்டலத்தில் இருந்து கரியமில மற்றும் நைட்ரஜன் பிரித்தெடுக்க, இதனால் புவி வெப்பமடைதல் நிறுத்த உதவ அனுமதிக்கும் வினையூக்கியாக முன்மாதிரியாகப் பயன்படுத்தப்படலாம் முடியும்.

முன்னேற்றம் முன்னணியில்

இந்த தொழில்நுட்பத்தின் டெவலப்பர்கள் சமூகத்தில் மிகவும் உற்சாகமாக மற்றும் பிஸியாக நடவடிக்கை ஆகும். தொடக்க அப்களை, கார்ப்பரேஷன்கள் பல்கலைக்கழகங்கள் மற்றும் அரசாங்க ஆய்வுக்கூடத்தில் உலகெங்கிலும் அணிகள் குவாண்டம் தகவல் செயல்படுத்தும் பல்வேறு அணுகுமுறைகளை பயன்படுத்தும் ஒரு ரேஸ் கார், கட்டமைக்கின்றனர். அது மேரிலாந்து பல்கலைக்கழகம் மற்றும் தரநிலைகள் மற்றும் தேசிய தொழில்நுட்பக் கழகம் ஆராய்ச்சியாளர்கள் இதில் கைப்பற்றப்பட்ட அயனிகள், மீது ஒரே நேரத்தில் qubit மீக்கடத்தி qubits மற்றும் சில்லுகள் உருவாக்கப்பட்டது. மைக்ரோசாப்ட் யாருடைய இருப்பு முடிவாக பூர்வமாக இது உறுதி செய்யப்படவில்லை அல்லாத Abelian எதிரயன் விண்ணப்பிக்க வேண்டும் நோக்கம் இதில் ஸ்டேஷன் கே என்று மேற்புற அணுகுமுறை, உருவாகிறது.

ஆண்டின் சாத்தியமான திருப்புமுனை

மற்றும் இது ஒரு ஆரம்பம்தான். மே 2017 முடிவில் குவாண்டம் வகை செயலிகள் எண் தனித்து ஒரு கிளாசிகல் கணினி விட வேகமாக அல்லது சிறந்த ஏதாவது செய்கிறாய் பூஜ்யமாக இருக்கிறது. இந்த நிகழ்வு "குவாண்டம் மேன்மையை" அமைக்க, ஆனால் இதுவரை அது நடைபெறவில்லை. அது இந்த ஆரம்பத்தில் இந்த ஆண்டு போன்ற நடக்கலாம் என்று தெரிகிறது போது. மிக உள் கூகிள் இயற்பியல் பேராசிரியர், சாண்டா பார்பரா கலிபோர்னியா பல்கலைக்கழகம், ஜான் மார்ட்டின் தலைமையில் குழு, தெளிவான பிடித்த என்று கூறுகிறார். அதன் நோக்கம் - 49-ஒரே நேரத்தில் qubit செயலி உதவியுடன் உயர்ந்த கம்ப்யூட்டிங் அடைய. மே மாத இறுதியில் இந்த 2017 அணி வெற்றிகரமாக கிளாசிக்கல் சூப்பர்கப்ம்யூட்டராக நீக்குவதற்கான ஒரு இடைநிலை படி 22-ஒரே நேரத்தில் qubit சிப் பரிசோதித்தது.

எப்படி இவையெல்லாம் தொடங்கியது?

பல தசாப்தங்களாக தகவல் செயலாக்க குவாண்டம் மெக்கானிக்ஸ் பயன்படுத்தி யோசனை. IBM மற்றும் எம்ஐடி கூட்டாக கணக்கீட்டு இயற்பியல் ஒரு மாநாடு ஏற்பாடு விசையின் நிகழ்வுகளில் ஒன்றாக 1981 இல் நிகழ்ந்தது. புகழ் பெற்ற இயற்பியலாளர் ரிச்சர்டு ஃபேய்ன்மேன் ஒரு குவாண்டம் கணினி கட்ட முன்மொழியப்பட்டது. அவரை பொறுத்தவரை, உருவகப்படுத்துதலுக்காக குவாண்டம் மெக்கானிக்ஸ் சாதனங்களின் பயன்படுத்தி கொள்ள வேண்டும். அது மிகவும் எளிதாக ஒன்றாக தெரியவில்லை என்பதால், ஒரு பெரிய சவால் தான். மேற்பொருந்துதல் மற்றும் பின்னலைப் - குவாண்டம் செயலி இயக்க கொள்கை அணுக்களின் விசித்திரமான பண்புகளை அடிப்படையாக கொண்டது. துகள் ஒரே நேரத்தில் இரண்டு மாநிலங்களில் இருக்க முடியும். எனினும், அளவிடும் போது அது அவர்களுக்கு வெறும் ஒன்றாக இருக்கும். அது நிகழ்தகவு கோட்பாடு கண்ணோட்டத்தில் தவிர, இதில் கணிக்க இயலாது. இந்த விளைவு ஒரு சிந்தனை சோதனை சுரோடிங்கரின் பூனை, பார்வையாளர் அலைய சென்றாக அல்ல என பெட்டியில் சிறிது நேரம் போன்ற ஒரே நேரத்தில் இறந்த உயிருடன் இது அடிப்படையாகும். எதுவும் இந்த வழியில் அன்றாட வாழ்க்கையில் வேலை. எனினும், இருபதாம் நூற்றாண்டின் தொடக்கத்தில் முதல் நடத்தி சோதனைகள் சுமார் 1 மில்லியன் கலவை உள்ளன என்பதையே இது காட்டுகிறது. அடுத்த படியில் இதே கருத்தாக்கத்தைப் பயன்படுத்துகின்றன எப்படி கண்டறிவதன் உள்ளது.

குவாண்டம் செயலி: வேலை விளக்கம்

கிளாசிக் பிட்கள், மதிப்பு 0 அல்லது 1 இருக்கலாம் அது எண்கள் பெருக்கி முடியும், படங்கள் வரைந்து பல. என் ஒரே நேரத்தில் qubit தருவது அவர்கள் "தர்க்க வாயில்களை" (ஈ. AND, OR, மட்டுமேயல்ல, முதலியன) மூலம் ஒரு வரி தவற விட்டால் 0 இருக்க முடியும், 1 அல்லது இரண்டு. கூறுவதென்றால், 2 ஒரே நேரத்தில் qubit சிக்கிக், இல்லாவிட்டால், அவர்களை செய்தபின் அதற்கேற்ற உள்ளது. குவாண்டம் செயலி தட்டச்சு தர்க்க வாயில்களை பயன்படுத்த முடியும். தி.ந. Hadamard வாயில், எடுத்துக்காட்டாக, சரியான ஒரு மேற்பொருந்துதல் மாநிலத்தில் ஒரே நேரத்தில் qubit வைக்கிறது. மேற்பொருந்துதல் மற்றும் பின்னலைப் துணை அணு கணக்கீடுகள் சாத்தியமான விரிவடைகிறது தொடங்கும் என்று புத்திசாலித்தனமாக நிலைநிறுத்தியுள்ளது குவாண்டம் வாயில்கள் இணைந்து என்றால். தர்க்கம் நடவடிக்கைகளை நிறைவேற்றுவது அது ஒரே நேரத்தில் அனைத்து நிலைகள் வேலை செய்கிறது என்று 00, 01, 10 மற்றும் 11. குவாண்டம் செயலி வருகிறது செயல்பாட்டை கொள்கை: 2 ஒரே நேரத்தில் qubit 4 மாநிலங்களில் ஆய்வு அனுமதிக்கும். கிடைக்கும்படிச் மாநிலங்களின் எண்ணிக்கை qubits எண்ணிக்கை ஆட்சிக்கு 2. எனவே, நீங்கள் ஒரு 50 ஒரே நேரத்தில் qubit உலகளாவிய குவாண்டம் கணினி செய்தால், அது கருத்தியலில் சாத்தியமாகும் ஒரே நேரத்தில் அனைத்து 1,125 குவாட்ரில்லியன் சேர்க்கைகள் ஆய்வு செய்ய உள்ளது.

Kudity

ரஷ்யாவில் குவாண்டம் செயலி ஒரு சிறிய வித்தியாசமாக பார்க்க. MIPT மற்றும் ரஷியன் குவாண்டம் மையத்தில் இருந்து விஞ்ஞானிகள் பல்வேறு "ஆற்றல்" அளவுகள் பல "மெய்நிகர்" qubits குறிக்கும் "kudity" உருவாக்கினார்.

வீச்சு

தட்டச்சு குவாண்டம் செயலி குவாண்டம் மெக்கானிக்ஸ் வீச்சுகள் அடிப்படையாக கொண்டது சாதகமாக. நிகழ்தகவு வீச்சுகள் ஒத்தவையாக இருக்கும், ஆனால் அவர்கள் எதிர்மறையாக இருக்கலாம், மற்றும் சிக்கலான எண்கள். எனவே, நீங்கள் ஒரு நிகழ்வின் நிகழ்தகவு கணக்கிட வேண்டும் என்றால், நீங்கள் அனைத்து வகையான தங்கள் வளர்ச்சி விருப்பங்களை வீச்சு சேர்க்கலாம். குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் யோசனை அமைப்பு முயற்சி செய்ய வேண்டும் குறுக்கீடு வடிவத்துடன் தவறான பதில்களை வழிகளை சில நேர்மறை வீச்சு இருந்தது என்று, மற்றும் சில - எதிர்மறை, அதனால் அவர்கள் ஒருவருக்கொருவர் இரத்து செய்யப்படும். சரியான பதில் வழிவகுத்தது ஒரு பாதை ஒன்றோடொன்று அவை வீச்சுகள் வேண்டும். தந்திரம் நீங்கள் சரியான பதில் என்ன முன்கூட்டியே தெரியாமல், எல்லாம் ஏற்பாடு வேண்டும் என்று உள்ளது. நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை வீச்சுகள் இடையே குறுக்கீட்டுவிளைவு சாத்தியமான இணைந்து எனவே அதிவேகமான குவாண்டம் மாநிலங்களில் கணக்கீடு இந்த வகை பிரயோசனமாக இருக்கும்.

ஷோர் இன் படிமுறை

கணினி தீர்க்க முடியாது என்று பல பணிகளை உள்ளன. குறியாக்கமாகவும் இத்தகைய. பிரச்சனை அது ஒரு 200 இலக்க எண் பிரதம காரணிகள் கண்டுபிடிக்க அவ்வளவு எளிதானது அல்ல என்று. லேப்டாப் சிறந்த மென்பொருள் இயங்கும் கூட, நீங்கள் ஆண்டுகள் பதில் கண்டுபிடிக்க காத்திருக்க வேண்டும். எனவே, குவாண்டம் கணிப்பீடுகளில் இருக்கும் மற்றொரு மைல்கல் பீட்டர் கடற்கரை 1994 இல் வெளியிடப்பட்ட ஒரு படிமுறை மாறிவிட்டது, இப்போது எம்ஐடியில் கணிதத்தின் பேராசிரியராக இருக்கிறார். அவரது முறை இன்னும் இல்லை இது ஒரு குவாண்டம் கணினி பயன்படுத்தி பெரிய அளவில் காரணிகள் கண்டுபிடிக்க வேண்டும். உண்மையில், வழிமுறை சரியான பதில் உடன் பகுதியில் குறிக்கின்ற செயல்படும், செய்கிறது. அடுத்த ஆண்டு, கடற்கரை குவாண்டம் பிழை திருத்தம் முறையைக் கண்டுபிடித்தனர். இவை சில விசயங்களில் மிகவும் சக்திவாய்ந்த இருக்க முடியும் கணக்கீடு ஒரு மாற்று முறை, - பிறகு பலரும் அதை என்று உணர்ந்தேன். பின்னர் அவர்களுக்கு இடையே qubits மற்றும் தர்க்க வாயில்களை உருவாக்க இயற்பியலாளர்கள் இருந்து வட்டி அளிப்பதை தொடர்ந்து. இப்போது, இரண்டு பத்தாண்டுகளுக்குப் பிறகு, மனித ஒரு முழு நீள குவாண்டம் கணினி உருவாக்கும் விளிம்பில் உள்ளது.