Китайские ученые создали прототип квантового компьютера «Цзючжан», который справился со стандартным проверочным алгоритмом в 10 млрд. раз быстрее, чем Sycamore – 53-кубитный прототип квантового компьютера от компании Google. Таким образом физики подтвердили, что это устройство может решать задачи, недоступные классическим компьютерам, то есть оно достигло «квантового превосходства».
Квантовыми компьютерами называют вычислительные устройства, которые в своей работе используют принципы квантовой механики.
Квантовым миром мы называем любые объекты и явления, происходящие на микромасштабах, где законы классической физики перестают работать, и к ним на смену приходят законы квантовой физики.
Эти законы работают лишь на элементарных частицах, атомах, молекулах. На больших масштабах квантовые эффекты размазываются и плавно переходят в законы привычной нам ньютоновской физики.
В отличие от обычных компьютеров, которые состоят из битов – единиц информации, содержащих либо 1, либо 0, – квантовые компьютеры состоят из кубитов – ячеек памяти и примитивных вычислительных модулей, которые могут хранить в себе одновременно и ноль, и единицу.
С базовыми состояниями у них все в порядке: там их также два, и обозначать их можно тоже как «0» и «1». Но, будучи квантовым объектом, кубит находится в любой их (или всех сразу) комбинации – суперпозиции – до тех пор, пока мы не захотим его измерить.
И тут внимание! Особенностью квантового объекта является то, что при попытке стороненнего наблюдателя выяснить, в какой суперпозиции он находится в данный отрезок времени, объект выдаст только одно из четырех базовых состояний. Вероятность этого базового состояния можно определить с помощью коэффициента суперпозиции.
Суперпозиция – понятие квантового мира, и на привычный нам язык переносится с большой натяжкой. Но мы все же попытаемся.
Представьте надутый шар, имеющий подобно нашему земному шару два полюса – северный и южный. Полюсы – это базовые состояния кубита, а каждая точка на поверхности шара – одно из бесчисленного множества суперпозиций этих базовых состояний (похожая модель в физике называется сферой Блоха). Положим, вы хотите узнать, в какой именно суперпозиции находится кубит. Для этого вы просите друга взять указательным и большим пальцами правой руки северный полюс, а левой руки – южный. Сами вы берете в руки иголку и быстрым движением проделываете в шарике дырку. Тот лопается и обвисает в руке вашего товарища безжизненной резиновой тряпочкой. Ее-то мы и наблюдаем: если остатки шарика висят в правой руке вашего друга, то измеренное значение кубита – «0», а если в левой – «1».
Но не так все просто в квантовом мире.
Если в компьютере работают два кубита, то при запросе извне они выдадут сразу четыре из четырех возможных состояний. При одновременной работе 10 кубитов – это будет уже 1024 состояния машины, существующих одновременно.
Здесь требуется пояснение. Что это значит – одновременно? Пациент либо жив, либо мертв. И третьего не дано. Так вот: в квантовом мире и жив, и мертв одновременно.
Что из всего этого следует?
1.Мы видим, как страны и корпорации борются за так называемое квантовое превосходстово.
Статья полностью: https://22century.club/4272
░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░
Подписывайтесь на Telegram-канал клуба «22 век» и будьте в курсе актуальных социальных тенденций и прогнозов о будущем.
