Квантов компютър - технологията на бъдещето

Квантовият компютър е нещо нереално и далечно, като гост от бъдещето. От време на време има бележки за учените и техните скромни постижения в областта на квантова физика, но е твърде рано да празнуваме победата, защото все още има много бели петна в този научен отрасъл. Може би след две десетилетия, квантовите компютри ще заменят напълно обикновените компютри, които са обичайни за нас, изпреварвайки ги в умственото развитие и оставяйки ги далеч назад, но днес можем само да се надяваме.

Учените вече успяха да развият квантов часовник, който надхвърля 100 000 пъти точността на стандарта за измерване на текущото време, така че може би ще се случи, че скоро ще бъде направен пробив в областта на компютърните технологии. Днес има огромно количество разработки в развитието на квантовите компютри. Неотдавна четири групи учени от Италия, Великобритания, Австрия и Австралия, независимо един от друг, създадоха най-простия модел на квантов компютър, настроен на ограничено квантово изчисление.

Квантов компютър може да реши проблема с всички съвременни компютърен хардуер. Сега можете да кодирате само една от стойностите - нула или една, но в същото време фотонът може да носи и двете стойности за вертикална и хоризонтална поляризация. Най-новите системи ще могат да извършват всички изчисления по едно и също време, а не последователно, както традиционните компютри правят.

Съвременният квантов компютър, или по-скоро неговият примитивен модел, изглежда оптична мрежа пътеки на микрочип с няколко входа и изхода. В лабиринта се стартират отделни фотони, на всяко кръстовище минават през система от огледала на сплитери на лъча. На този етап фотоните се отразяват или преминават. Оказва се, че докато фотонът достигне изхода от лабиринта, той ще се сблъска три пъти с лъча на сплитер.

Самата квантова природа е много сложна, така че е почти невъзможно правилното изчисление да покаже къде точно ще се появи фотон. Това не е лесно, дори ако в лабиринта се задейства само един фотон. И ако задачата е да усложнявате и да управлявате няколко частици, а в лабиринта да увеличите броя на пътеките, прогнозирането ще бъде много трудно. Моделът, изобретен от учените, не е нищо повече от постоянна матрица, въплъщение на математическа функция.

На модерен компютър можете да симулирате решаването на проблем, но само при условие, че няколко частици преминават през лабиринта, а самият той е малък. Ако условията са сложни, например, за да се увеличи броят на фотоните или пътеките в лабиринта, тогава изчисленията не могат да дадат дори най-силните за днес ден инженеринг.

Квантовият компютър, създаден от учените, може да изчисли само постоянната матрица, за по-сложни и разнообразни задачи, които не се побират. Но това е само първата стъпка към изобретяването на технологията на бъдещето. Задачата на изследователите е да демонстрират възможността за използване на фотонни устройства, които могат да се справят със задачата. Проучването е брилянтно, така че е много възможно новите устройства, базирани на тази технология, да се появят в близко бъдеще и те напълно да заменят съвременните компютри.