3

Размещено на http://www.allbest.ru/

Квантовые компьютеры

ЭВМ широко используемые в настоящее время, созданы с помощью полупроводниковых технологий. Такие ЭВМ обычно на программном уровне оперирует транзисторами, которые могут быть проводником или диэлектриком для электрического тока, этим двум положениям присвоены 0 или 1.

Такие компьютеры, в которых логические операции производятся с этими классическими, с точки зрения физики, состояниями в настоящее время принято называть классическими. Индустрия разработки и модернизации таких компьютеров самая быстро развивающиеся из всех современных индустрий. С каждым годом мощности компьютеров возрастают всё больше и больше за счёт уменьшения физических размеров транзисторов, находящихся в микросхемах. Но при этом всё чаще можно увидеть статьи в научных журналах и в новостных ресурсах о разработке совершенно иного вида компьютера - квантового компьютера. Но зачем учёные разрабатывают новый компьютер, если и этот кажется выполняет все поставленные задачи?

Первой весомой причиной разработки ЭВМ с другим принципом действия заключается в том, что бесконечно не является возможным увеличивать мощность классического компьютера. Существует закон Гордона Мура, выведенный в апреле 1965 года, утверждающий, что каждых 24 месяца количество транзисторов, размещаемых на микросхемах увеличивается в двое. Понятно, что существует чисто физический предел, делающий невозможным дальнейшее уменьшение размеров транзисторов. Даже если представить, что в будущем они будут иметь несколько иную геометрию и архитектуру, теоретически невозможно создать транзистор или подобный ему элемент с размером менее 10^-8 см (диаметр атома водорода). И потому когда-нибудь день, когда совершенствовать нам станет нечего.

Вторая и ещё более весомая причина работы над квантовым компьютером - классические компьютеры не могут справиться с важными задачами. Примером такой задачи является разложение на простые множители числа. Примером такой задачи будет разложение числа, в котором не 5 знаков, с такой задачей справится любая ЭВМ простым перебором за достаточно короткий промежуток времени, а хотя бы 100 знаков. С такой задачей не могут справиться и самые современные компьютеры - на это у них уйдет от нескольких десятков до нескольких миллионов лет в зависимости от длины числа. При этом в теории у квантового компьютера на это уйдут считанные секунды.

Так зачем нам разложение таких чисел? В настоящее время все данные передаваемые нашими ПК передаются по зашифрованным каналам, для шифрации и дешифрации обычно используются особые протоколы, самый популярный из них RSA. Если имеется два больших (требующих более сотни десятичных цифр для своей записи) простых числа М и K, то найти их произведение N=MK не сложная задача, а вот разложить число N обратно на множители практически невозможно. Также квантовый компьютер сможет работать со сложнейшими симуляциями: например, оптимизация маршрутов транспорта, предсказание биржевых котировки и вычисление прогноза погоды на месяц, высчитать, есть ли во Вселенной разумные существа, кроме людей. Также существует крупное количество учёных, которые не исключают, что создание квантовых компьютеров приведёт к появлению искусственного интеллекта.

В настоящее время существует не большое количество квантовых компьютеров. Первой такую вычислительную машину построила компания IBM в 2001 году. В 2009 году Национальный институт стандартов и технологий США удалось собрать первый компьютер, поддающийся программированию. 8 декабря 2015 года компания Google заявила, что разработанный ими компьютер D-Wave 2X в некоторых случаях работает в 100 млн. раз быстрее классического компьютера.

Квантовые ЭВМ являются будущим вычислительной техники. Скорее всего путь их развития будет максимально приближен к развитию традиционных вычислительных машин. Сначала появятся единичные экземпляры, занимающие достаточно много места, но спустя время нас скорее всего не удивит настоящий квантовый компьютер, стоящий у кого-либо на кухне. Что произойдёт с обычными компьютерами? Вымрут ли они? Мало вероятно, они просто займут свою нишу, хоть и количество их сократится заметно.

квантовый компьютер искусственный интеллект

Список литературы

1. КомпьютерПресс. Квантовый компьютер [Электронный ресурс] / С. Пахомов - Электрон. журн. - Москва: 2007. - Режим доступа: http://compress.ru/article. aspx? id=17653

2. Википедия - свободная энциклопедия [Электронный ресурс]. - https: // ru. wikipedia.org/wiki/Квантовый_компютер

3. Наука и жизнь. Квантовые компьютеры [Электронный ресурс] /Электрон. Журн. - Режим доступа: http://www.nkj.ru/archive/articles/5309/

Размещено на Allbest.ru