Квантовый компьютер Преподаватель Гридчин А В Группа РММ

Квантовый компьютер Преподаватель: Гридчин А. В. Группа: РММ 2 -41 Студенты: Колосов П. А. Малый А. С

История квантового компьютера 1980 г. – Выдвижение идеи о квантовых вычислениях 1981 г. – Предложена одна из первых теоретических моделей квантового компьютера 1985 г. – Создана математическая модель 1989 г. – Концепция квантового компьютера 1994 г. – Предложен квантовый алгоритм факторизации 1996 г. – Определён метод исправления квантовых ошибок 1997 г. – Осуществлена квантовая телепортация.

Кубит Куби т (q-бит, кьюбит, кубит; от quantum bit) — квантовый разряд или наименьший элемент для хранения информации в квантовом компьютере

Свойства кубитов 1. Каждый кубит можно приготовить в некотором известном состоянии. 2. Каждый кубит может быть измерен в базисе 3. Универсальный квантовый гейт (или набор гейтов) можно применить к любому подмножеству, состоящему из фиксированного числа кубитов. 4. Состояние кубитов изменяется только посредством вышеуказанных преобразований

Графическое представление кубита

7 -кубитовая молекула, созданная в фирме IBM

Ионная ловушка, как квантовый процессор

Ячейки Кейна Схематическое изображение двух ячеек Кейна в кремниевой матрице с ядерными спинамикубитами донорных атомов фосфора.

Модель и принципы работы - функция, определяющая состояние квантового регистра в начальный момент времени -функция исходного квантового состояния, полученная в результате унитарного преобразования

Для создания квантового компьютера надо: Создать число различимых кубитов L>103 Обеспечить максимальное подавление эффектов разрушения суперпозиции квантовых состояний Обеспечить измерение с достаточно высокой надежностью состояния квантовой системы на выходе Время разрушения суперпозиции квантовых состояний должно превышать время выполнения основных квантовых операций

Виды алгоритмов: Алгоритм Гровера позволяет найти решение уравнения f(x) = 1, 0≤x

Квантовая телепортация Алгоритм телепортации реализует точный перенос состояния одного кубита (или системы) на другой

Технологии квантовых компьютеров

D-Wave Orion Квантовый процессор D-Wave зафиксирован в нижней части блока фильтрации и заморозки; вся структура погружается в жидкий гелий, охлаждённый до 3 кельвинов, а затем блок охлаждения снижает температуру чипа до 10 милликельвинов.

Leda, 28 -кубитовый чип D-Wave

D-Wave One

Применение Решение задач, требующих большого количества ресурсов и вычислительных мощностей. Для расшифровки сообщений, зашифрованных асимметричным криптографическим алгоритмом. Для передачи информации методом квантовой телепортации. Моделирование реальных квантовых систем, возникающих в физике, химии, биологии.

Спасибо за внимание