Napisano 20.02.2007 - 16:46
Napisano 20.02.2007 - 16:55
Napisano 20.02.2007 - 16:58
Napisano 20.02.2007 - 17:43
Napisano 20.02.2007 - 17:50
Napisano 20.02.2007 - 17:57
Napisano 20.02.2007 - 18:05
Napisano 20.02.2007 - 20:13
Napisano 20.02.2007 - 21:09
Napisano 24.02.2007 - 22:58
Napisano 24.02.2007 - 23:10
Napisano 02.03.2007 - 18:19
Najnowocześniejszy komputer w kraju już działa
Napisano 20.07.2017 - 11:01
Jak działa komputer kwantowy
Mechanika kwantowa jest teorią szczegółowo opracowaną już w połowie lat 20. XX wieku, która opisuje zachowania nie możliwe do przewidzenia, z punktu widzenia klasycznej mechaniki. Pomimo, że teoria kwantów ma już prawie 100 lat, dopiero dzisiaj naukowcy są w stanie dzięki niej budować komputery znacznie bardziej wydajne niż te o tradycyjnej konstrukcji.
Czym jest komputer kwantowy?
Komputer kwantowy podobnie jak zwykły komputer jest układem fizycznym, którego ewolucja powoduje rozwiązanie określonego problemu obliczeniowego. W przypadku komputera kwantowego, do opisu tego układu fizycznego potrzebna jest jednak mechanika kwantowa, ponieważ opisanie go za pomocą mechaniki klasycznej, jest niemożliwe.kwant
Historia powstania komputera kwantowego
Pierwsze podstawy teoretyczne dające pewne dane, mogące zostać wykorzystane przy budowie komputerów kwantowych zostały opracowanej już na początku lat 80. Przez Paula Benioffa z Argonne National Laboratory w Stanach Zjednoczonych. Kompletna praca naukowa opisująca teorię działania kwantowego komputera powstała niedługo potem. Autorem był David Deutsch z Uniwersytetu Oksfordzkiego. Go grupy naukowca dołączył wkrótce także polski informatyk, matematyk i fizyk Artur Ekert. Dzięki temu pomysł kwantowego urządzenia zyskał szerszy rozgłos, a kolejne prace nad nim trwały. W 1994 roku Peter Short z AT&T Bell Labs stworzył algorytm, który był w stanie rozkładać bardzo duże liczby na iloczyny liczb pierwszych. Dało to początek pierwszym komputerom kwantowym.
Zasada działania komputera kwantowego
Dane zawarte w komputerach kwantowych reprezentowane są przez aktualny stan kwantowy układu fizycznego, który stanowi komputer. Proces obliczeniowy przebiega poprzez ewolucję układu kwantowego i stworzenie odpowiedniego algorytmu kwantowego, pozwalającego na osiągnięcie wyników znacznie lepszych oraz szybszych niż za pomocą komputerów tradycyjnych.
Każdy komputer kwantowy składa się z kilku podstawowych elementów, takich jak kwantowe bramki logiczne, spełniające te same zadania co zwykłe bramki logiczne, działające jednak na odmiennej zasadzie. Pozwala to na tworzenie tzw. kubitów czyli bitów kwantowych. W przeciwieństwie do bitów, kubit zgodnie z teorią kwantów nie ma ustalonej wartości 1 lub 0 w trakcje trwania obliczeń i w tym czasie znajduje się on w stanie pośrednim. Kubit jako kwantowa superpozycja 1 i 0 jest z zasady wartością niepewną, jednak obliczenie jest wykonywane wielokrotnie i całą serią, dzięki czemu do otrzymania wyniku można wykorzystać teorię prawdopodobieństwa uśredniając otrzymane wyniki. Im więcej obliczeń, tym wynik będzie dokładniejszy. Informacje zawarte w kubicie są znacznie obszerniejsze niż w zero-jedynkowym bicie, dlatego też posługując się kubitami, możliwe jest wykonywanie wielu obliczeń jednocześnie.
Zalety komputera kwantowego
Komputer kwantowy nie odbiega swoim przeznaczeniem od klasycznego komputera, jednak jego największą zaletą jest szybkość, z jaką jest on w stanie wykonać zadane obliczenia. Dzięki temu zakres ich zastosowań jest znacznie większy niż tradycyjnych komputerów. Wiele obliczeń zajmujących obecnie zbyt dużo czasu zwykłym komputerom, komputer kwantowy byłby w stanie zrealizować w znacznie szybkiej. Wiele problemów wymagających obliczenia w czasie przewidzianym teoretycznie, który przekracza długość ludzkiego życia, komputer kwantowy potrafi obliczyć w czasie realnie krótszym.
źródło: http://asseq.pl/jak-...puter-kwantowy/
Napisano 07.12.2017 - 22:02
Fot. Shutterstock
Największe firmy rynku informatycznego – od Google i IBM po Microsoft – inwestują w komputery kwantowe. Jeśli im się uda, wkrótce czeka nas rewolucja m.in. w szyfrowaniu danych i wyszukiwaniu informacji.
Obliczenia kwantowe zrewolucjonizują technikę obliczeniową w takim stopniu, jak wyzwolenie energii jądrowej odmieniło oblicze energetyki i zbrojeń – pisze George Johnson w książce „Na skróty przez czas”. Ta przepowiednia sprzed 13 już lat może się wkrótce sprawdzić. Prace nad komputerami kwantowymi nabierają tempa – firmy zajmują się dziś rozwiązaniami opartymi na zjawiskach, które są dopiero badane przez naukowców. A udane testy prototypów pokazują, że jest o co walczyć.
Tradycyjne komputery bazują na procesorach zbudowanych z ogromnej ilości krzemowych tranzystorów. Ich moc ciągle rośnie, ale daleko im do tego, co może osiągnąć komputer kwantowy. Przykładem może być złamanie wiadomości zaszyfrowanej za pomocą tak zwanego klucza publicznego i prywatnego, stosowanego powszechnie w internecie. Najlepszym dostępnym dziś superkomputerom zajęłoby to dziesiątki lat. Maszyna wykorzystująca zjawiska kwantowe mogłaby się z tym uporać w kilka sekund. Coś takiego to spełnienie marzeń służb specjalnych próbujących rozszyfrować komunikaty przesyłane przez terrorystów.
Komputery z innych światów
Zwykłe komputery wykonują obliczenia na seriach bitów – zer i jedynek. Komputery kwantowe wykorzystują kwantowe bity, czyli kubity, które mogą przybierać obie te wartości jednocześnie – to tzw. superpozycja. Dzięki niej moc obliczeniowa rośnie w ogromnym tempie. Zdaniem części uczonych dzieje się tak, ponieważ w rzeczywistości istnieje bardzo wiele bliźniaczych wszechświatów (tworzących wspólnie tzw. multiwersum), które przenikają się na poziomie subatomowym. Komputery kwantowe mają działać w wielu takich światach równocześnie.
Jednak ich zbudowanie wcale nie jest proste. Najpierw trzeba stworzyć kubity z obiektów, które podlegają prawom fizyki kwantowej – mogą to być np. elektrony. Potem taką maszynę trzeba zaprogramować i odczytać wyniki obliczeń. A z tym jest problem, ponieważ w świecie kwantowym każda obserwacja zmienia stan obserwowanej materii – to tzw. dekoherencja. Innymi słowy, odczytując wyniki obliczeń, zarazem je kasujemy – to trochę tak, jakby nasz komputer uruchamiał się ponownie za każdym razem, gdy rzucimy okiem na ekran. Podobnie na kwantowy procesor działają wszelkie zmiany, np. skoki temperatury czy zakłócenia elektromagnetyczne wytwarzane przez inne części komputera.
Obliczenia na wymyślonych cząstkach
Naukowcy zatrudnieni przez Microsoft w laboratorium badawczym Station Q znaleźli sposób na zmniejszenie ryzyka dekoherencji. Komputer, nad którym pracują, ma wykonywać obliczenia dzięki enionom. Są to tzw. kwazicząstki, które pojawiają się wskutek oddziaływania między zwykłymi cząstkami – konkretnie elektronami – w niskich temperaturach. Eniony, jak to często w fizyce bywa, zostały najpierw wymyślone – w 1937 r. Pierwsze, wciąż dyskusyjne, dowody na ich istnienie pojawiły się dopiero cztery lata temu.
W takiej sytuacji większość firm komputerowych woli czekać na dalsze wyniki badań. Microsoft wybrał inne rozwiązanie – zatrudnia najlepszych naukowców zajmujących się zjawiskami kwantowymi. Dość powiedzieć, że szefem Station Q jest Michael Freedman, laureat Medalu Fieldsa – nagrody dla matematyków porównywanej z Noblem.
Enion zachowuje się jednocześnie jak elektron i antyelektron. Można go wykryć za pomocą precyzyjnej aparatury, ale nie sposób go zobaczyć nawet pod najsilniejszym mikroskopem. „Kwazicząstki nie są materialne, ale przecież cząstki powstające podczas eksperymentów w akceleratorach takich jak LHC też nie są. Ważne, że eniony można zmierzyć i wykorzystać do wykonywania obliczeń” – mówił w wywiadzie dla magazynu „Nature” Alex Bocharov, matematyk i informatyk ze Station Q.
Od szyfrów po nowe leki
Oczywiście, konkurencja nie śpi i pracuje nad innymi rozwiązaniami. Przykładem może być kanadyjska firma D-Wave, która pierwszy procesor kwantowy pokazała 10 lat temu. Zawierał on zaledwie 16 kubitów, ale stanowił dowód na to, że taka technologia może działać. Najnowsze maszyny D-Wave mają ponad tysiąc kubitów, a używają ich m.in. Google i NASA (do badań nad sztuczną inteligencją), Harvard University (do badania struktury białek) oraz koncern Lockheed Martin.
D-Wave idzie innym tropem niż Microsoft. Kubity w jej komputerach to pętelki z nadprzewodników, w których płynie nieustannie prąd. Kwantowa natura polega na tym, że może on płynąć w lewo lub w prawo – a w superpozycji może płynąć w obie strony jednocześnie. Całość musi być chłodzona ciekłym helem i dobrze izolowana od środowiska zewnętrznego. Inaczej pojawiają się błędy, które sprawiają, że wyniki obliczeń stają się bezużyteczne. Dlatego komputery D-Wave to nadal maszyny eksperymentalne – służą raczej do testowania nowych metod obliczeniowych niż do rzeczywistych obliczeń.
Wiele firm inwestuje w nie już dziś, ponieważ ten, kto pierwszy nauczy się wykonywać kwantowe obliczenia, zdobędzie ogromną przewagę nad konkurencją. Możliwość łamania szyfrów to tylko czubek góry lodowej. Komputery kwantowe mogą bardzo szybko przeszukiwać ogromne ilości danych. Pozwalają też na modelowanie złożonych zjawisk fizycznych czy biochemicznych, niezbędnych do tworzenia nowych materiałów, modeli zmian klimatu czy leków. „Kiedy w połowie XX wieku powstawały pierwsze tranzystory, uczeni nie mieli jeszcze pojęcia, do czego mogą zostać wykorzystane. Na pewno by nie przewidzieli, że dzięki nim powstaną np. smartfony. Dziś jesteśmy w podobnej sytuacji” – mówi Todd Holmdahl, wiceprezes Microsoftu nadzorujący prace nad technologiami kwantowymi. Najbliższe lata pokażą, do czego jeszcze będzie można je wykorzystać.
http://www.focus.pl/...putery-kwantowe
Napisano 07.12.2017 - 23:22
Nie dziesiątki, a milony albo milardy lat, nieraz to są liczby przekraczające wiek wszechświata. Moja komórka ma moc obliczeniową jak superkomputery w latach 80. Ktoś by musiał być bardzo krótkowzroczny, żeby stosować tak słabe zabezpiecznia.
D-Wave jest dość kontrowersyjny. Z tego co wiem to prawdziwe komputery kwantowy pojawiły się w ciągu ostatniego roku.
No i oczywiście jest sporo hipotez co do tego co się tam tak naprawdę dzieje, żadna nieudowodniona, ale dziennikarze uwielbiają tą z równoległymi wszechświatami
0 użytkowników, 1 gości oraz 0 użytkowników anonimowych