Ученые из Университета Линчепинга показали, как квантовый компьютер действительно работает и удалось сымитировать квантовый компьютер Свойства в классическом компьютере. «Наши результаты должны быть весьма существенной в определении путей построения квантовых компьютеров», — говорит профессор Ян-Оке Ларссон.
Мечта сверхбыстрых и мощных квантовых компьютеров вновь оказалось в центре внимания, и большие средства были инвестированы в исследования в Швеции, Европы и всего мира. Шведская квантовый компьютер будет построен в течение десяти лет, и у ЕС есть места квантовых технологий один из своих флагманских проектов.
На данный момент, несколько полезных алгоритмов для квантовых компьютеров, но ожидается, что технология будет весьма существенным при моделировании биологических, химических и физических систем, которые слишком сложны даже для самых мощных компьютеров в настоящее время. Немного в компьютере может принимать только значение один или ноль, но квантовый бит может принимать все значения между ними. Проще говоря, это означает, что квантовые компьютеры не должны принимать как многие операции для каждого расчета, которую они выполняют.
Профессор Ян-Оке Ларссон и его аспиранта Никлас Йоханссон, в отделе для кодирования информации на кафедре электротехники, университет Линчепинга, придется вступить в схватку с тем, что происходит в квантовом компьютере, и почему он является более мощным, чем классический компьютер. Их результаты были опубликованы в научном журнале энтропии.
«Мы показали, что основным отличием является то, что квантовые компьютеры имеют две степени свободы для каждого бита. Имитируя дополнительную степень свободы в классическом компьютере, мы можем запустить несколько алгоритмов в той же скоростью, как они добьются в квантовом компьютере», — говорит Ян-Аке Ларссон.
Они создали инструмент моделирования, квантовое моделирование логики, QSL-карточек, что позволяет им имитировать работу квантового компьютера на классическом компьютере. Инструмент моделирования содержит один, и только один, собственность, что квантовый компьютер имеет, что классический компьютер не: в одну дополнительную степень свободы для каждого бита, который является частью расчета.
«Таким образом, каждый бит имеет две степени свободы: он может быть по сравнению с механической системой, в которой каждая часть имеет две степени свободы-положение и скорость. В данном случае мы имеем дело с битами вычислений, которые несут информацию о результатах функцию, и биты фазы, которые несут информацию о структуре функции» Ян-Аке Ларссон объясняет.
Они используют инструмент моделирования для исследования квантовых алгоритмов, которые управляют структура функции. Несколько алгоритмов бежать так быстро в моделировании, как и в квантовом компьютере.
«Результат показывает, что чем выше скорость в квантовых компьютерах объясняется их способностью хранить, обрабатывать и извлекать информацию в одном дополнительная информация-нося степень свободы. Это позволяет нам лучше понять, как работают квантовые компьютеры. Кроме того, это знание должно сделать его проще для создания квантовых компьютеров, поскольку мы знаем, какое свойство является наиболее важным для квантового компьютера, чтобы работать, как ожидалось», — говорит Ян-Аке Ларссон.
Ян-Аке Ларссон и его коллеги также дополнили свои теоретические модели с физическим версия причине с электронными компонентами. Ворота похожи на те, которые используются в квантовых компьютерах, и инструментарий имитирует как квантовый компьютер работает. С ее помощь студентам, например, можно смоделировать и понять, как квантовая криптография и квантовая телепортация работает, а также некоторые из самых распространенных алгоритмов квантовых вычислений, например, алгоритм Шора для факторизации. (Алгоритм работает в текущей версии симулятора, но одинаково быстро-или медленно-как в классических компьютерах).
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!