Квантовый компьютер. Наше недалекое будущее.

Квантовый компьютер—вычислительное устройство, работающее на основе квантовой механики.

Квантовый компьютер принципиально отличается по устройству и принципу работы от классических компьютеров, работающих на основе классической механики.


Кубиты, квантовые биты - это общепринятые основные единицы квантовой информации, они в чем-то похожи на классические биты, а в чем-то сильно от них отличаются. Главная особенность таких кубитов заключается в том, что они, используя законы квантовой механики, могут находиться сразу в нескольких логических состояниях. Классический бит может иметь значение либо 1 либо 0, а кубит может быть одновременно и 0 и 1 и еще, чем-то средним между ними.

Это особое свойство кубитов позволяет реализовать квантовые вычислительные системы, в корне отличающиеся от обычных ньютоновских систем, но во много раз превосходящих их по скорости и вычислительной мощности.

Полномасштабный квантовый компьютер к сожалению является пока гипотетическим устройством, но первые ограниченные (до 128 кубитов) квантовые компьютеры уже построены; ярким примером является компаниия D-Wave System с их квантовым компьютером Orion, стоимостью 10 мил. $.

Для доказательства того, что область квантовых вычислений движется вперед, ученый компании D-Wave Зэнгбинг Биэн (Zhengbing Bian) использовал один из компьютеров компании для решения очень ресурсоемкой вычислительной задачи,суть которой является построение двухцветного графа чисел Рамсея. Все дело в том, что решение этой задачи для простого компьютера является невероятно трудным с точки ресурсов и вычислительной мощности, на решение этой задачи обычному компьютеру средней мощности потребовалось бы 10^250 лет времени. Так вот, квантовому компьютеру D-Wave на это потребовалось всего 270 миллисекунд.

Непосредственно для решения задачи Рамсея Orion`ом, было задействовано 28 кубитов, и 56 использовалось для поиска и устранения ошибок.(84 кубитов из 128) И так как решаемая задача, была решена математиками ранее другими методами, выданные компьютером D-Wave результаты совпали с одним из восьми правильных ее решений.

Впечатляет? А представьте, на что будет способен полноценный квантовый компьютер.