Для чего нужны мощные компьютеры, чем они отличаются от тех, что стоят у нас дома, и где находятся самые производительные машины, расскажем в нашем материале.
Начнем с самого простого: чем квантовые компьютеры отличаются от обычных. А отличие, по большому счету, всего одно. Обычные компьютеры хранят информацию в битах, биты в свою очередь несут в себе 0 или 1. Чтобы совершать операции с битами, компьютерам нужно некоторое время, чтобы записывать и стирать данные. В квантовых компьютерах информация хранится в кубитах. Главное отличие кубита состоит в том, что он, в отличие от бита, может находиться в состоянии квантовой суперпозиции (если объяснять простыми словами, то быть и 0, и 1 одновременно). Это позволяет тратить гораздо меньше времени на вычисления, а значит и производительность такого устройства значительно выше.
Из чего состоят кубиты
Кубиты — это квантовые частицы. Чтобы получить кубит, нужно взять два атома, связать их друг с другом квантовой связью, при этом максимально отгородив от внешнего воздействия. В роли этих кубитов могут выступать или атомы редкоземельных металлов итербия, тулия, или фотоны, или ионы. Проблема в том, что такие связи очень нестабильны и повлиять на эту суперпозицию может все что угодно: излучение, радиация, колебания температуры и другие явления.
Физически кубит на базе сверхпроводников может представлять собой пластинку из кремния, на которую нанесены две тонкие, пленки алюминия. Между ними – диэлектрик.
Существуют ли квантовые компьютеры в реальности
Кто-то называет их квантовыми компьютерами, другие пока предпочитают называть прототипами, так как работают они весьма нестабильно и способны решать только одну или несколько задач. Квантовых компьютеров, способных решать множество разнообразных задач, пока не существует. Сейчас мировое научное сообщество занято вопросом создания кубитов и поддержания их стабильной работы.
Кто уже создал квантовые компьютеры
Компания D-Wave, например, уже выпускает и продает неуниверсальные квантовые компьютеры. В 2019 году IBM объявила о выпуске Quantrum System One. Также существуют готовые к продаже ученические прототипы квантовых компьютеров.