Основная причина, по которой квантовое исчисление может быть настолько отличным от классического мышления, - это два необычных свойства квантового мира. Согласно первому, квантовые частицы могут возникать в особых состояниях, в которых они, как представляется, имеют два или более классических свойства одновременно. найти «здесь» и «там». Поэтому элементарные квантовые биты не только равны нулю и ноль, но и некоторые комбинации, так называемая суперпозиция этих состояний. Вторая квантовая характеристика высокой квантовой квантовой эффективности - это возможность привлекательной привязанности, математической неделимости двух разных физических объектов, два элемента квантового компьютера.

Обе эти характеристики известны с первых дней квантовой механики и были предметом многих философских дискуссий о замечательной отличительности классического и квантового мира. В наше время, когда мы задаемся вопросом о странности квантовых законов, мы начинаем больше понимать их практическую применимость.

Поскольку в квантовом мире нет опыта, мы здесь полностью заняты абстрактным языком математики. Мы знаем, что элемент, несущий один бит «классической» информации, должен иметь два различных физических состояния, а именно состояния, соответствующие логическому нульу и логическому. Возможные классические логические состояния пары битов - т.е. комбинация «нуль-ноль», «один-один», «нуль-один» и «один-нуль», 0 ψ 1 ψ ψ 1 ψ 0. Для подготовки к вводу компьютера такое состояние означает, что вы должны делать расчет со всеми значениями сразу!

Эти замечательные свойства квантового исчисления называются квантовым параллелизмом. Для классических компьютеров мы можем сказать, что каждый бит во всех его обстоятельствах во всех его обстоятельствах. Но подобные заявления нельзя говорить с квантовыми компьютерами. Это означает, что для квантовой системы в общем случае невозможно разделить состояния его или ее части - опять же, свойство с точки зрения классического опыта совершенно непонятно! Однако, благодаря всем квантовым вычислениям, проводимым параллельно, они в любое время добавляются к отдельным входным значениям в ходе расчета.

Сама последовательность операций, направленных на достижение цели, является основной частью квантового алгоритма. Мы понимаем эту физику как счетчик, в конце которого состояние компьютера содержит информацию о решении проблемы. Было продемонстрировано, что все квантовые алгоритмы могут быть, как и классические алгоритмы, распространены на некоторые элементарные операции. Таблица 1: Преобразование Хадесарда - пример элементарных монобрендовых квантовых операций. Входные логические состояния 0 и 1 назначаются соответствующим выходным наложенным состояниям.

Таким образом, квантовое вычисление может обеспечить четную и параллельную обработку всех значений индекса. Эта операция может создать квантовое чередование. Признание результатов любого квантового расчета не может быть сделано иначе, чем в форме убийства. Любое преступление, однако, показывает лишь крошечную часть квантовой информации, вливаемой в компьютер, и в конечном итоге уничтожит ее необратимым образом. Результаты квантовых угнетений уже не могут быть предсказаны - квантовая механика определяет только их вероятность.

Именно по этой причине вся сумма обычно повторяется несколько раз. В любом конкретном случае удержание сцены будет иным, но искомый результат может быть получен из полной статистики подавляющего большинства миров. Однако квантовые алгоритмы в некоторых случаях приводят к классическим алгоритмам. В то время мудрость «квантовых компьютерных ученых» была не более чем практической проблемой. Однако горькое слово буквально вызвало взрыв интереса к квантовому исчислению вне группы физиков. Шора показали, что вовлечение квантовой механики в процесс расчета позволит быстро ускорить решение.

Все это в периоды, которые растут только полиномиально с числом фактор -, что на самом деле значительно короче, чем для известных классических алгоритмов факторизации! Это хорошо, вы говорите, может быть, но как вы это делаете? Это действительно так - и он вот-вот останется надолго - краеугольным камнем квантового удара. Конечно, вполне возможно смоделировать квантовую компьютерную активность на классическом компьютере, но все его преимущества вычислений теряются. Реальный квантовый компьютер должен быть реальным квантовым объектом!

Известных систем, которые, возможно, подходят для квантовых вычислений, мало, но все практические попытки еще предстоит решить проблемы, вызванные нашей не слишком большой «рудиментарной» манипуляцией состояниями квантовых гипотез. Вызывая лазерные импульсы соответствующим образом заданным параметрам, можно было бы выборочно возбуждать и дезактивировать любой из атомов, с помощью которых последовательность этих импульсов могла бы реализовать данный квантовый алгоритм.

Однако лабораторные эксперименты с такими системами все еще находятся на стадии эмбриона. Одним из основных препятствий для квантовых вычислений является необходимость постоянно поддерживать квантовый компьютер в полной изоляции со всех сторон окружающего «океана» окружающей среды - как от квантового гипноза, так и от внутренних степеней свободы самого компьютера. Однако очень быстрое сцепление подавляющего большинства квантовых систем с окружающей средой является известным явлением, которого можно избежать.

Его результатом является невозможность добавления отдельного квантового состояния в систему, которая в течение некоторого времени свободно взаимодействует с окружающей средой. «Квантность» компьютера, вероятно, исчезла бы, прежде чем мы могли бы выполнить первую операцию алгоритма.

К счастью, уже известны стратегии победить это явление, профессионально называемое декогеренцией. Один из них был впервые описан Питером Шором. Речь идет, в основном, о периодической работе некоторых преобразований компьютера, которые в случае достаточной частоты повторения ущерба, вызванного взаимодействием с окружающей средой, корректируются - по крайней мере, на уровнях с высокой вероятностью. Другим методом подавления декогеренции является использование специальных стеков систем полипов, которые не могут просто «плавать» с окружающей средой.

Главный шум, вызванный декабрьским докладом Исаака Чуанга, был первым экспериментальным выполнением расчетов, основанных на алгоритме факторинга Шумера, с использованием квантового компьютера на основе ядерного магнитного резонанса. Квантовый компьютер представляет собой целую молекулу, причем каждый макроскопический образец соединения содержит огромное количество его реплик.

Это означает, что нет необходимости в повторении частного, типичного для других видов квантовых калькуляторов, но, напротив, в компьютере в конкретном квантовом квете есть много проблем. Квантовый подсчет всех попыток квантовых поисков до сих пор представляет собой очень небольшое количество квантовых бит, на которые мы можем рассчитывать. Даже для изображений с ядерным магнитным резонансом применяются строгие ограничения, размер применимых молекул и физические пределы удобочитаемости. Использование алгоритма эвристического факторинга таких высоких экземпляров, как в настоящее время используется для шифрования сообщений, остается поэтому за горизонтом физического воображения.

Но в какой-то момент времени знаки, которые даже квант рассчитывает на существенно меньшее количество бит, могут быть практически полезными. Несколько теоретиков в области физики хаоса придумали идею о том, что квантовые калькуляторы реалистичных измерений могут помочь в моделировании поведения некоторых систем, отображающих так называемый квантовый хаос.

Следует отметить, что задачи, связанные с хаотическими системами, наиболее численно наиболее сложны. Объяснение основных понятий квантового исчисления можно найти на проф. . Запутывание: взаимосвязь или взаимосвязь системы из двух или более квантовых объектов, когда невозможно вывести состояния отдельных объектов из полного квантового состояния системы.