Lawrence Krauss: Quantum Computing Explained / Лоуренс Краусс - Квантовый компьютер: Lawrence Krauss: Quantum Computing Explained

Позвольте мне кратко описать разницу между квантовым компьютером и обычным компьютером,

bbios 29.08.13 в 17:36

на особом уровне. В обычном компьютере у вас 1 и 0, которые хранятся в двоичной

PaxweL 29.08.13 в 18:28

форме и используются для вычислений.
Они хранятся способом

bbios 29.08.13 в 17:41

который я бы назвал простым.

bbios 29.08.13 в 17:42

Допустим, у вас имеется крутящаяся элементарная частица. Если частица крутится и мы

bbios 29.08.13 в 17:49

и она направлена вверх и вниз, в зависимости от того, в какую сторону она вращается,

lerein 29.08.13 в 18:51

вверх или вниз. И так, я мог бы хранить информацию, имея

PaxweL 29.08.13 в 18:35

множество частиц, одни из которых вращаются вверх, другие вниз. Так?

PaxweL 29.08.13 в 18:35

Это и есть единицы и нули.

bbios 29.08.13 в 17:56

Но в квантовом мире получается, что частицы как электроны уже вращаются с разными спинами

lerein 29.08.13 в 18:35

в одно и то же время - это один из странных аспектов квантовой механики.

lerein 29.08.13 в 18:35

Мы можем найти путь крутящейся частицы, проведя измерения над электроном.

bbios 29.08.13 в 18:01

А пока мы проводили измерение, он вращался и так, и так, и так, и вот так,

bbios 29.08.13 в 18:02

и всё в один момент. Звучит безумно, но это правда.

lerein 29.08.13 в 18:34

Это означает, что вращение электрона с разными спинами в один момент,

lerein 29.08.13 в 18:31

если мы на самом деле его не измеряем, может одновременно производить множественные вычисления.

bbios 29.08.13 в 18:07

Итак, квантовый компьютер основан на управлении целым штатом частиц, схожих с электронами,

bbios 29.08.13 в 18:11

Итак, квантовый компьютер, основанный на управлении состоянием частиц (электронов) таким образом,

lerein 29.08.13 в 18:30

выполняющих функции вычисления, множества различных вычислений, выполняющихся одновременно и

bbios 29.08.13 в 18:13

чтобы во время вычислений, множества разных вычислений, производимых единовременно,

lerein 29.08.13 в 18:31

делающих измерения только в конце своих вычислений.

bbios 29.08.13 в 18:14

чтобы потом понадобилось только измерить результат.

lerein 29.08.13 в 18:31

Так что мы используем канон квантовой механики, заключающийся в том, что частицы могут делать много вещей

bbios 29.08.13 в 18:15

одновременно, множество вычислений в одно и то же время. И вот что может сделать

bbios 29.08.13 в 18:17

квантовый компьютер таким мощным.

bbios 29.08.13 в 18:17

Одна из причин, по которым создание квантового компьютера затруднено, здесь

bbios 29.08.13 в 18:19

я покажусь скептиком, — это странный

bbios 29.08.13 в 18:23

для нас квантовый мир, где мы не ведем себя квантовомеханически.
Я не знаю — вы знаете, вы можете, я — нет, но

bbios 29.08.13 в 18:23

например можете разбежаться в стену позади и выйти на другом конец вселенной, где ваша голова взорвётся,

lerein 29.08.13 в 18:25

либо вашей голове будеть больно. Но если вы электрон, то возможно такое,

lerein 29.08.13 в 18:24

что я бросаю электрон в стену, он исчезает и появляется на другой строне это связано с так

lerein 29.08.13 в 18:24

называемым "квантовым туннелированием".

lerein 29.08.13 в 18:24

То странное квантовое поведение проявляется только на малом масштабе. Мы не подчиняемся им,

lerein 29.08.13 в 18:02

когда дело касается больших классических объектов, и законы квантовой механики

lerein 29.08.13 в 18:02

говорят нам, в каком-то смысле, что когда взаимодействует множество частиц,

lerein 29.08.13 в 18:04

на каком-то уровне те странные механические соотношения, которые проявляют все те необыкновенные явления, просто исчезают.

lerein 29.08.13 в 18:09

И чтобы иметь состояние квантовой механики, когда вы можете в полной мере использовать

lerein 29.08.13 в 18:10

все те странные квантовые свойства, в определенном смысле вы должны изолировать устройство

lerein 29.08.13 в 18:12

от окружающей среды, потому что это взаимодействие

lerein 29.08.13 в 18:14

заставляет исчезнуть все те странности.

lerein 29.08.13 в 18:14

И в этом проблема квантового компьютера. Вы хотите сделать этот макроскопический объект,

lerein 29.08.13 в 17:36

и нужно, чтобы он фунционировал согласно квантовой механике, что подразумевает его изоляцию от

lerein 29.08.13 в 17:38

всех взаимодействий и внешней среды. Основная сложность в том,

lerein 29.08.13 в 17:39

чтобы изолировать его и сохранить то, что называется квантовой связью. И это сложная задача,

lerein 29.08.13 в 17:42

невероятно сложная задача.

lerein 29.08.13 в 17:42

Но потенциал невероятен. Когда мы сможем конструировать детали,

lerein 29.08.13 в 17:44

для которых важны квантовые свойства (??), для нас откроется целый новый мир явлений. (??)

lerein 29.08.13 в 17:46

И вы сможете сказать так, если бы мы изобрели квантовый компьютер, и

lerein 29.08.13 в 17:49

должен признаться, я сомневаюсь, что мы сможем это сделать в ближайшем будущем,

lerein 29.08.13 в 17:49

но если бы мы могли, мы смогли бы совершать те вычисления, которые заняли бы сейчас больше времени, чем

lerein 29.08.13 в 17:50

возраст вселенной. Мы смогли бы совершать необыкновенные и удивительные вещи.

lerein 29.08.13 в 17:51

И, конечно, если вы спросите меня, что же будет следующим прорывом в науке. Я скажу вам то, что я говорю всегда:

lerein 29.08.13 в 17:52

если бы я знал, я бы занимался этим прямо сейчас.

lerein 29.08.13 в 17:52