Квантов компютър - технологията на бъдещето

Квантовият компютър е нещо нереално иотдалечен, като гост от бъдещето. От време на време има бележки за учените и техните скромни постижения в областта на квантовата физика, но е твърде рано да празнуваме победата, защото все още има много празни места в този научен отрасъл. Може би след две десетилетия, квантовите компютри ще заменят напълно обикновените компютри, които са обичайни за нас, изпреварвайки ги в умственото развитие и оставяйки ги далеч назад, но днес можем само да се надяваме.

Учените вече са успели да развият квантов часовник,надхвърляйки 100 000 пъти точността на текущия стандарт за измерване на времето, така че може би ще се случи, че скоро ще бъде направен пробив в областта на компютърните технологии. Днес има огромно количество разработки в развитието на квантовите компютри. Неотдавна четири групи учени от Италия, Великобритания, Австрия и Австралия, независимо един от друг, създадоха най-простия модел на квантов компютър, настроен на ограничено квантово изчисление.

Квантовият компютър е способен да реши целия проблемсъвременна компютърна технология. Сега можете да кодирате само една от стойностите - нула или една, но в същото време фотонът може да носи и двете стойности за вертикална и хоризонтална поляризация. Най-новите системи ще могат да извършват всички изчисления едновременно, а не последователно, както традиционните компютри правят.

Съвременният квантов компютър, или по-скоро неговиятпримитивен модел, прилича на мрежа от оптични пътеки на микрочип с няколко входа и изхода. В лабиринта се стартират отделни фотони, на всяко кръстовище минават през система от огледала на сплитери на лъча. На този етап фотоните се отразяват или преминават. Оказва се, че докато фотонът достигне изхода от лабиринта, той ще се сблъска три пъти с лъча на сплитер.

Самата квантова природа е много сложна,така че е почти невъзможно да се направи правилно изчисление, показващо къде точно ще се появи фотонът. Това не е лесно, дори ако в лабиринта се задейства само един фотон. И ако задачата е да усложнявате и да управлявате няколко частици, а в лабиринта да увеличите броя на пътеките, прогнозирането ще бъде много трудно. Моделът, изобретен от учените, не е нищо повече от постоянна матрица, въплъщение на математическа функция.

На модерен компютър можете да симулиратерешаване на проблема, но само при условие, че няколко частици пътуват през лабиринта, и това е малко. Ако условията са сложни, например, за да увеличите броя на фотоните или пътеките в лабиринта, тогава дори най-мощната техника не може да извърши изчисления.

Един квантов компютър, създаден от учени, можесамо за изчисляване на постоянната матрица, за по-сложни и разнообразни задачи не е подходящо. Но това е само първата стъпка към изобретяването на технологията на бъдещето. Задачата на изследователите е да демонстрират възможността за използване на фотонни устройства, които могат да се справят със задачата. Проучването е брилянтно, така че е много възможно новите устройства, базирани на тази технология, да се появят в близко бъдеще и те напълно да заменят съвременните компютри.