Matla a komporo ea quantum a lekantsoe ka li-qubits, tekanyo ea motheo ea k'homphieutha ea quantum. .
Ke facepalm nako le nako ha ke bala poleloana e kang ena. Sena ha sea ka sa tlisa molemo ofe kapa ofe; pono ea ka e ile ea qala ho fifala; Ke tla tlameha ho leba Meklon haufinyane.
Ke nahana hore ke nako ea ho hlophisa maemo a mantlha a komporo ea quantum. Ho na le tse 'maloa tsa tsona:
- Palo ea li-qubits
- Nako ea ho tšoara momahano (nako ea ho se kopane)
- Boemo ba phoso
- Mehaho ea processor
- Theko, ho fumaneha, maemo a tlhokomelo, nako ea ho fokotsa chelete, lisebelisoa tsa lenaneo, joalo-joalo.
Palo ea li-qubits
Ntho e 'ngoe le e' ngoe e hlakile mona, ho molemo le ho feta. Ha e le hantle, o tlameha ho lefa bakeng sa li-qubits, 'me ka nepo o hloka ho reka li-qubits tse ngata kamoo ho hlokahalang ho phethela mosebetsi. Bakeng sa moqapi oa mechini ea slot e ikhethileng, qubit e le 'ngoe ka mochini e lekane (ho hlahisa maemo a tšohanyetso). Bakeng sa "brute force" RSA-2048 - bonyane 2048 qubits.
Li-algorithms tse phatlalalitsoeng ka ho fetesisa tsa quantum li reheletsoe ka Grover le Shor. Grover e u lumella ho "hack" li-hashes. Ho senya Bitcoin, o hloka likhomphutha tse nang le bonyane li-qubits tse 256 ka sekepeng (o ka bapala ho pota-pota ka ho rarahana ha Bitcoin, empa ha re khomareleng nomoro ena e chitja). Shor e u lumella ho etsa lipalo-palo. Ho lekanya palo ea bolelele ba linomoro tsa binary, o hloka bonyane n qubits.
Boholo ba hajoale: 50 qubits (). 'Me ha e le hantle, 50 qubits ke moeli. Moeli oa ketsiso ea komporo ea quantum. Ka khopolo, re ka etsisa palo efe kapa efe ea li-qubits ho likhomphutha tsa khale. Ha e le hantle, ho eketsa qubit e le 'ngoe ho papiso ho hloka hore lik'homphieutha tsa khale li imetsoe habeli. Eketsa ho sena menyenyetsi ea hore qubits e imena habeli selemo se seng le se seng, 'me u ipotse potso: mokhoa oa ho lokisa li-algorithms bakeng sa 25651210242048 qubits? Ha ho na simulator; u ke ke ua beha sebaka sa khefu ho processor ea quantum.
Nako ea ho tšoara momahano (nako ea ho se kopane)
Momahano le momahano ha se ntho e le nngwe. Ke rata ho bapisa momahano le ts'ebetso ea ho nchafatsa mohopolo. Ho na le libilione tsa lisele moleng oa RAM, e 'ngoe le e' ngoe e na le tefiso, zero kapa e le 'ngoe. Tefiso ena e na le thepa e khahlisang haholo - e ntša metsi. Sele ea "yuniti" ea pele e fetoha sele ea 0.99, ebe sele ea 0.98, joalo-joalo. Ka lebaka leo, 0.01, 0.02, 0.03 li bokelloa ka zero ... Tefiso ena e tlameha ho nchafatsoa, "nchafatsoa". Ntho efe kapa efe e ka tlase ho halofo e khutlisetsoa ho zero, tse ling kaofela li sutumelletsoa ho e le 'ngoe.
Li-processor tsa Quantum ha li khone ho nchafatsoa. Ka hona, ho na le potoloho e le 'ngoe bakeng sa lipalo tsohle, ho fihlela qubit ea pele e "lutlang". Nako pele ho "rotha" ea pele e bitsoa nako ea ho kopanya. Khomahano ke boemo boo li-qubits li so "lutla". U ka sheba litlhaloso tse ling tsa batho ba baholo.
Decoherence e amana le palo ea li-qubits: li-qubits tse ngata, ho thata le ho feta ho boloka momahano. Ka lehlakoreng le leng, haeba u na le palo e kholo ea li-qubits, u ka sebelisa tse ling tsa tsona ho lokisa liphoso tse amanang le decoherence. Ho tloha mona e phallang ntlehore palo ea qubits ka boeona ha e rarolle letho. U ka habeli palo ea li-qubits 'me u sebelise 90% ea tsona ho lokisa decoherence.
Mona ke moo maikutlo a qubit a utloahalang a hlahang teng. Ka mantsoe a mang, haeba u na le processor e nang le li-qubits tse 100, empa tse 40 tsa tsona li reretsoe ho lokisa tlhophiso, u tla sala le li-qubits tse 60 tse utloahalang. Tseo u phethisang algorithm ea hau ho tsona. Khopolo ea qubits e utloahalang joale e se e le khopolo-taba; 'na ka bonna ha ke so utloe ka ts'ebetsong e sebetsang.
Liphoso le tokiso ea tsona
Kotlo e 'ngoe ea li-processor tsa quantum. Haeba u khelosa qubit, ho na le monyetla oa 2% oa hore ts'ebetso e tla hloleha. Haeba u kenya li-qubits tse 2, sekhahla sa phoso se fihla ho 8%. Nka nomoro ea 256-bit, e hahe ho SHA-256, bala palo ea ts'ebetso, bala monyetla oa ho etsa lits'ebetso tsena TSOHLE ntle le phoso.
Litsebi tsa lipalo li fana ka tharollo: ho lokisa liphoso. Ho na le li-algorithms. Ho kenya ts'ebetsong e le 'ngoe ea li-qubits tse 2 tse utloahalang ho hloka li-qubits tse 100.000 tsa 'mele. Li-Bitko-kapets li ke ke tsa tla haufinyane.
Mehaho ea processor
Ha e le hantle, ha ho na lik'homphieutha tsa quantum. Ho na le li-processor tsa quantum feela. Hobaneng o hloka RAM ha nako ea ho sebetsa e lekanyelitsoe ho milliseconds? Ke lenaneo ka Q#, empa ke puo ea boemo bo holimo. Iphe li-qubits tse 15, 'me u etse eng kapa eng eo u e batlang ka tsona. O ne a batla, a tšoasa qubit ea pele le ea leshome. E lakatsehang - e ferekanya tse tšeletseng tsa pele.
Ho processor ea 'nete ha ho na tokoloho e joalo. Ke kopile ho kenya qubit ea pele le 15 - moqapi o tla hlahisa ts'ebetso e eketsehileng ea 26. Haeba u lehlohonolo. Haeba u le malimabe, e tla hlahisa lekholo. 'Nete ke hore qubit e ka tšoasoa feela le baahisani ba eona. Ha ke so bone baahelani ba fetang 6 ka qubit. Ha e le hantle, ho na le li-compilers tse ntlafatsang mananeo a quantum, empa li ntse li le khopolo-taba.
Mochine o mong le o mong o na le litaelo tse fapaneng, 'me likamano pakeng tsa qubits li fapane. Lefatšeng le letle, re na le Rx, Ry, Rz, le metsoako ea bona, hammoho le ho ts'oaroa mahala ho ipapisitse le likarolo tse 'maloa, hammoho le Phetoho: sheba basebelisi ho . Ha e le hantle, re na le lipara tse 'maloa tsa qubits,' me ho kenngoa ha CNOT (q[0], q[1]) ho bitsa ts'ebetso e le 'ngoe,' me CNOT(q[1], q[0]) e nka 7. 'Me momahano oa qhibiliha .. .
Theko, ho fumaneha, maemo a tlhokomelo, nako ea ho fokotsa chelete, lisebelisoa tsa lenaneo...
Litheko ha li phatlalatsoe, ho fumaneha ho moahi ea tloaelehileng ho haufi le zero, nako ea ho theoha ha chelete ha e e-s'o baloe ka ts'ebetso, lisebelisoa tsa lenaneo li sa tsoa qala. Litokomane ho arxiv.org.
Joale u hloka lintlha life ho litsebi ha u lokolla komporo e ncha ea quantum?
Ntle ho lethathamo le ka holimo, ke rata dikgetho ho tloha и :
Haeba feela sengoloa se seng le se seng se mabapi le komporo e ncha ea quantum se qalile ka litšobotsi tse peli - bongata ka nako e le nngwe qubits e ts'oaretsoeng, le nako ea ho boloka qubit.
Kapa ho molemo le ho feta - ho tloha nakong eo u e nkang ho etsa benchmark e bonolo, mohlala, ho fumana lintlha tsa bohlokoa tsa palo ea 91.
Source: www.habr.com