Facebook Google+ Twitter

Drogę do komputerów kwantowych zweryfikują systemy bozonowe

Naukowcy i inżynierowie w różnych krajach świata pracują nad projektem marzeń – komputerem kwantowym, który w mgnieniu oka ma rozwiązywać obliczania dotąd nierozwiązywalne.

Komputer kwantowy / Fot. D-Wave Systems, Inc.. Original uploader was Ndickson at en.wikipedia, CC3.0Komputer kwantowy, według założeń, będzie o wiele bardziej doskonalszym urządzeniem niż obecnie używane. Ostatnio cztery niezależne grupy badaczy podały informację o zbudowaniu pierwszych specjalnych komputerów kwantowych, które powinny służyć celom modelowym w sprawdzeniu, jaki jest i czy w ogóle jest sens pracować nad projektem konstrukcji komputerów kwantowych.

Według założeń teoretycznych, komputery kwantowe mogą znacznie szybciej – właściwie błyskawicznie - rozwiązać zadania, które obecnie stosowanym nawet superkomputerom zajęłyby tysiące lat. Problem polegała na tym, że obecnie nie ma żadnego systemu kwantowego, który mógłby się równać w rozwiązywaniu zadań chociażby z najprostszym naszym domowym kalkulatorem, nie mówiąc już i nie porównując do superkomputerów. Dlatego też ciągle nie wiadomo, czy bardzo skomplikowane i kosztowne prace nad komputerem kwantowym, mają jakiś sens.

W 2010 roku, amerykańscy badacze: Scott Aaronson i Aleksandr Arkhipov z MIT (Massachusetts Institute of Technology) - Instytutu Technologicznego w Massachusetts w USA, opracowali teoretyczny model kwantowej maszyny, która korzysta z bozonów (fotonów), i powinna (miałaby) dać odpowiedź na pytanie, "czy na pewno komputery kwantowe mogą być bardziej wydajne od komputerów klasycznych" – czytamy w serwisie kopalniawiedzy.pl

Od teorii zwykle bliska droga do praktyki. Powstały już cztery takie maszyny, które mają służyć zweryfikowaniu dotychczasowych przewidywań teoretycznych o konstrukcji i możliwościach komputerów kwantowych. Wszystkie cztery są prostymi systemami kwantowymi, które faktycznie mogą pracować bardziej wydajnie i skuteczniej niż klasyczne aktualnie używane komputery. Zdawałby się, że sukces pełny, gdyby nie pewne "ale".

Wszystkie cztery konstrukcje opierają się na teorii i zasadach opracowanych przez Scotta Aaronsona i Aleksandra Arkhipova. Różnią je tylko drobne szczegóły. Konstrukcje doskonale wykorzystują liczne krzyżujące się ze sobą falowody. Mają wiele wejść i wyjść z falowodów. Aaronson i Arkhipov twierdzą, że gdyby do falowodów wpuścić dużą liczbę identycznych fotonów (bozonów) - to będzie bardzo trudno obliczyć, kiedy opuszczą one falowody. Bo wraz z każdym wprowadzonym fotonem wzrasta trudność obliczeń. Zaletą czterech maszyn jest to, że stanowią prosty system kwantowy, który może rozwiązać problem, z jakim nie poradzą sobie dzisiejsze superkomputery.

Konstruktorzy bozonowych maszyn wpuścili obecnie do każdej z nich po trzy fotony. Ale zespół badaczy z Oxfordu wpuścił do swojej maszyny czterech fotonów. I co się okazało? Niewiele. To zbyt mała liczba. Na tyle mała, że w rozwiązaniu obliczeń, poradzą sobie bez problemu klasyczne komputery. Zdaniem badaczy można będzie teraz zweryfikować dane z maszyn bozonowych. Jest oczywiste, że zanim użyjemy dziesiątków fotonów, będziemy musieli zweryfikować działanie maszyn i poprawić ich konstrukcyjne niedociągnięcia - wyjaśnia szef zespołu, Justin Spring z Oxfordu.

Scott Aaronson przewiduje, że dopiero maszyna z systemem korzystającym z 30 fotonów, ma szanse pozwolić na wykazanie "wyższości komputerów kwantowych" nad tradycyjnymi. Przy takiej liczbie fotonów (powtórzmy 30) możliwa będzie weryfikacja wyników pracy i obliczeń, w rozsądnym czasie, przy udziale klasycznych komputerów. Jednak w zastosowaniu systemu 100-fotonowego, żaden klasyczny superkomputer, który dzisiaj istnieje lub będzie zbudowany w najbliższej przyszłości, nie poradzi sobie ze sprawdzeniem wyników działania w rozsądnym czasie.

Wybrane dla Ciebie:




Komentarze (0):

Jeśli chcesz dodawać komentarze, musisz się zalogować.

Najpopularniejsze

Copyright 2017 Wiadomosci24.pl

Korzystamy z cookies i local storage.

Bez zmiany ustawień pliki są zapisywane na urządzeniu. Więcej przeczytasz tutaj.