Procesor kwantowy "z prawdziwego zdarzenia"

Subskrybuj RSS A A A
02 lipca 2009 13:21
Ludwik Krakowiak

Naukowcom z Uniwersytetu Yale udało się zbudować pierwszy działający procesor kwantowy typu "solid-state". W eksperymentach przeprowadzonych przez badaczy procesor wykorzystał kwantowe algorytmy do rozwiązania dwóch różnych problemów.

Dwukubitowy procesor zbudowany na Uniwersytecie Yale.Kliknij, aby powiększyćDwukubitowy procesor zbudowany na Uniwersytecie Yale.Jak wiadomo, jednostką informacji w klasycznych systemach komputerowych jest bit, który może mieć wartość 0 lub 1. Dwa bity mogą reprezentować jedną z czterech wartości (00, 11, 01, 10), trzy bity - jedną z ośmiu, a jeden bajt (8 bitów) - jedną z 256, itd. Przewaga i potencjał informatyki kwantowej tkwi we właściwościach jednostki informacji kwantowej - kubit może istnieć we wszystkich stanach w tym samym czasie (właściwość ta nazywana jest superpozycją).

Otwiera to drogę to znacznego zwiększenia ilości przechowywanych danych oraz szybkości ich przetwarzania. Informacje przechowywane w bitach są przez procesor przetwarzane sekwencyjnie (w każdym momencie przetwarzany jest tylko jeden bit). Informatyka kwantowa umożliwia przetwarzanie równoległe - wszystkie stany kubita są przetwarzane w tym samym czasie.

Kubity mogą występować także w tzw. stanie splecionym (fizyczne pojecie opisujące stan kwantowy, w którym poszczególne kubity wpływają na stan innych).

Doświadczenia z komputerami kwantowymi trwają od lat. Prace laboratoryjne prowadzono jednak w specjalnych warunkach, tworząc dość skomplikowane systemy wykorzystujące lasery, magnesy, itp. Do stworzenia komputera kwantowego istotnie przypominającego komputer niezbędne jest wykorzystanie ciał stałych.

Takie też zastosowali naukowcy z Yale - zbudowali procesor kwantowy w oparciu o płytki wykonane z tlenku aluminium pokryte warstwą niobu. Materiał ten charakteryzuje się właściwościami nadprzewodzącymi, a uzyskany został w standardowej technologii przemysłowej. Analogie z klasycznymi procesorami nie są jednak takie oczywiste - procesor działa w temperaturze minimalnie wyższej od zera absolutnego (ok. -273,15 stopni Celsjusza) i wymaga specjalnego systemu chłodzącego.

Naukowcy kontrolowali pracę procesora korzystając z mikrofalowych impulsów o częstotliwości wywołującej stan splątania kubitów. System przetworzył dwa kwantowe algorytmy - jeden z nich to algorytm wyszukiwania Grovera, drugi to algorytm Deutsch-Jozsa. Pierwszy z nich bywa nazywany algorytmem odwróconej książki telefonicznej (znamy numer telefonu, ale nie wiemy, komu odpowiada). Mając np. do dyspozycji cztery numery, z których jeden należy do znajomego, w najgorszym wypadku musielibyśmy wykręcić trzy niewłaściwe, zanim dodzwonilibyśmy się do niego. Procesor kwantowy sprawdza wszystkie dostępne możliwości za pierwszym podejściem.

Więcej informacji o osiągnięciu naukowców znaleźć można na stronie Uniwersytetu Yale oraz magazynu Nature.

Oceń artykuł

średnio: 3.4 liczba ocen: 5

Komentarze (11)

RRybak

03-07-2009 13:23

Nooo... nie mogę się doczekać, by móc kiedyś napisać program na takie cudo. Wreszcie dobry artykulik na IDG :)

Marcin

03-07-2009 08:04

cos za dlugo jak dla mnie trwaja badania nad ta technologio, moze to tylko slepa sciezka, albo naukowcy nie potrafia jej uzywac.

J

03-07-2009 00:21

matrix był bzdetem z powodu nieracjonalnego pozyskiwania energii - z ludzi - wiadomo że trzeba było jej więcej ludziom dostarczyć niż się potem od nich otrzymywało... pogrzanych ludzi jednak nie brakuje więc będą usiłowali stworzyć golema i jeśli mu to umożliwią to może nas potem uśmiercić

ffg

03-07-2009 00:00

Jak się na takim komputerze odpali grę, powiedzmy Need For Speed to będziemy jednocześnie kierowali wszystkim samochodami, na wszystkich trasach w każdym ich miejscu, skręcając tym samym czasie we wszystkich kierunkach... A na koniec zajmiemy wszystkie miejsca we wszystkich kolejnościach ;-)

Wesoły

02-07-2009 22:13

Na który jeszcze w naszym domu dłuuuuuuuuuuuuugo poczekamy. Pamiętacie numer z komputerem biologicznym wykorzystującym DNA ? Zacieli się chyba na efektownym odczycie danych. Cóż. Przełom by się przydał z racji tego że na dzień dzisiejszy pozostało nam tylko mnożenie rdzeni.

Musashi

02-07-2009 20:20

Sprawdza wszystkie możliwości za pierwszym podejściem z pół obrotu. To nie procesor, tylko kwantowy Chuck Norris.

.

02-07-2009 15:45

Bardzo ciekawy artykuł przybliżający możliwości i nature komputera kwantowego. [[http://pclab.pl/art25046.html]]

ICH

02-07-2009 15:32

Yeti, wyjdz na dwor ;-)

Yeti

02-07-2009 15:10

Dzień sądu nadejdzie. Myślące maszyny które będą inteligentniejsze od człowieka staną się w przyszłości realnym zagrożeniem dla niego bo uznają nas za śmiertelne zagrożenie dla nich ze względu na to ze eksploatujemy zbyt szybko dobra planety które dla myślących maszyn będą potrzebne by żyć. Nie zniszczą nas tylko zdigitalizują i umieszczą w świecie MATRIXu gdzie będziemy mogli robić to co robimy na ziemi i nadal się rozwijać stosując coraz nowsze alternatywne rozwiązania by nie dopuścić do zagłady naszego gatunku.

Autor

02-07-2009 14:21

@Konio - "...procesor kwantowy od razu znajduje odpowiedni numer za pierwszym podejsciem. On tak naprawde sprawdza wszystkie mozliwosci w tym samym czasie." muszę się z panem zgodzić. sprawdziłem jeszcze raz źródła - skuteczność algorytmu Grovera wyniosła 80 %.

Konio

02-07-2009 14:00

To powinien byc artykul podwieszony, pomimo, ze sie gubi wsrod innych newsow, bo przecietny uzytkownik komputera nie zdaje sobie sprawy jak bardzo procesory kwantowe sa istotne. W artykule jest chyba blad, ze procesor kwantowy od razu znajduje odpowiedni numer za pierwszym podejsciem. On tak naprawde sprawdza wszystkie mozliwosci w tym samym czasie.


Najnowsze

MAC, czyli ministerstwo reformowania rządzenia

Premier wspiera lojalnie w kryzysie najbliższego współpracownika, Michała Boniego, przyjmując na siebie atak oburzonych internautów podczas debaty o ACTA.

Nowe, unijne zamówienia publiczne

Komisja Europejska proponuje ważne zmiany prawa wspólnotowego w obszarze zamówień publicznych. Warto im się przyjrzeć bo to jeden z elementów nowej perspektywy finansowej UE. Warto zatem przyjrzeć się owej propozycji bliżej.

Bezpieczeństwo rządowych stron - analiza

Zespół zadaniowy ds. ochrony portali rządowych opublikował wytyczne. Trudno stwierdzić, że to najlepsze rekomendacje, jakie można było przy okazji zaistniałych ataków wypracować.

DEBATA: Kiedy walka polityczna w sieci przemienia się w cyberterroryzm?

Skuteczny atak cybernetyczny przyniesie opłakane skutki dla państwa i gospodarki. Boleśnie się o tym przekonaliśmy, gdy nie można było dostać się na strony internetowe najważniejszych instytucji w Polsce.

Czy MSW chce unieważnienia przetargu na pl.ID?

Rośnie ryzyko całkowitego unieważnienia przetargu na nowe dowody osobiste. Krajowa Izba Odwoławcza odrzuciła odwołanie firmy Sygnity, która nie zgadzała się na wydłużenie o trzy miesiące terminu składania ofert na dostawę blankietów nowych dowodów osobistych. Wydłużenie całego postępowania o trzy miesiące może spowodować skargi uczestniczących w nim firm, a w konsekwencji unieważnienie przetargu.

Garść rad dla roztropnego szefa IT

Trudne czasy w gospodarce to okres, kiedy szczególnego znaczenia nabiera hasło: Jak cię widza, tak cię piszą. Osłabienie rynku przekłada się na oszczędności w przedsiębiorstwie, a oszczędności najłatwiej szukać w działach, które, w opinii zarządu, nie są bezpośrednio związane z prowadzoną działalnością - czyli również w dziale IT.

Sprzeczne wizje e-dowodu

Koncepcja elektronicznego dowodu osobistego powstała w Polsce wiele lat temu. Starsze są koncepcje elektronicznego systemu świadczeń ochrony zdrowia. Mimo to, nadal są w trakcie budowy.

Rekomendacje


Serwisy IDG - Warunki obsługi - Kontakt - Redakcja - Regulamin - O nas - Polityka prywatności - Serwis zgodny z ASME
Reklama - Licencjonowanie treści
Computerworld Polska i Computerworld Polska online są znakami towarowymi IDG Poland SA.
© Copyright 2012 International Data Group Poland S.A. 04-204 Warszawa ul. Jordanowska 12 tel.(+4822)321-78-00 fax(+4822)321-78-88