Kvantli kompyuter va oddiy kompyuter o'rtasidagi farqni, uning afzalliklari va kamchiliklarini tushuntirib bera olasizmi?


javob bering 1:

Kvant kompyuterining qanday ishlashini fundamental kvant mexanikasi nuqtai nazaridan tushuntirishga harakat qilaman. Xususan, men kvant mexanikasini ma'lum darajada va kvant kompyuteri nima ekanligini tushunaman. Shunday qilib, men buni qanday ishlashi mumkinligini aniqlashga harakat qilaman.

Kvant kompyuterida kvant bitlari bo'lgan qubits ishlatiladi. Qubitlar ikki o'lchov holatida, ular o'lchanmaguncha super holatda bo'lishi mumkin. O'lchov klassik bit singari ikkita mumkin bo'lgan qiymatdan birini beradi.

Kvant mantig'i qubitlarni o'lchamasdan manipulyatsiya qilish imkoniyatidir. Bunga individual qubitlarning ustki qatlamini boshqarish va qubitlar o'rtasidagi o'zaro ta'sirlarni kiritish kiradi. Ushbu o'zaro ta'sirlarning barchasi bir xil deb nomlanadi, chunki ularni Gamilton operatori tasvirlab berishi mumkin, u vaqtni ma'lumot yo'qotmasdan kvant holatini rivojlantiradi.

Kvant algoritmiga kvant to'lqinlarining dastlabki funktsiyasini tashkil etuvchi kirish qubitlari ketma-ketligi kerak bo'ladi. Algoritm kvant to'lqinlari funktsiyasi vaqt o'tishi bilan qanday rivojlanib borishini aniqlaydigan kvant mantiqiy elementlarni tartibga solishda kodlangan. To'lqin funktsiyasi barcha eshiklardan o'tib bo'lgandan so'ng, har bir qubitni ikkita ikkilik holatlardan biriga birlashtiradigan chiqishni o'qishingiz mumkin.

Umuman olganda, kvant kompyuteri ma'lum bir kvant to'lqin funktsiyasini bajaradigan va uni Gamiltonning algoritmiga binoan ishlab chiqadi va shunday qilib yakuniy holat o'lchami kerakli echimga to'g'ri keladi. Umuman olganda, kerakli natija bo'lishi kerak bo'lgan o'rtacha o'lchov natijasini olish uchun siz rivojlanishni ko'p marta bajarishingiz kerak.

Hammasi qanday ishlaydi?

Hiyla kvant holatida. Algoritmni belgilaydigan eshiklarni tartibga solish mantiqiy qarorlar tarmog'ini belgilaydi. Biroq, kvant mexanikasi barcha qarorlarni birdaniga qabul qilishga imkon beradi. Ba'zi qarorlar yaxshi, ba'zilari esa yomon. Yaxshi qarorlar konstruktiv ravishda aralashishi kerak, yomon qarorlar esa halokatli aralashishi kerak. Ammo, bu har bir qaror algoritm bajarilganda har bir qaror qabul qilinishini va sinovdan o'tkazilishini anglatadi. Bu mumkin bo'lgan tezlashuv manbai. Bundan farqli o'laroq, klassik kompyuter bir vaqtning o'zida faqat bitta qaror daraxti sinovdan o'tkazilishi uchun muayyan qarorlarni qabul qilishi kerak.

Kvantli kompyuterni Lagrangian yoki yo'lning integral yondoshuvi yordamida yaxshiroq tushunish mumkin. Lagrangian yondashuvi shuni ko'rsatadiki, to'lqin funktsiyasining rivojlanishi noyobdir, ammo ularni barcha mumkin bo'lgan yo'llarning yig'indisi sifatida ko'rib chiqish mumkin, bunda yo'llar vayronagarchilik bilan aralashadi va eng katta yo'lni qoldiradi. Aslida, barcha variantlar sinovdan o'tgan.

Kvant parallelizm degani shu. Ammo hiyla-nayrang, siz hal qilmoqchi bo'lgan muammoga mos keladigan Gamiltoniyani aniqlashdir. Bu kvant algoritmidir va foydalanishga yaroqli algoritmlarni topish asossiz emas. Shu sababli, Shorning asosiy faktoring algoritmi va Groverning qidirish algoritmi kabi ma'lum miqdordagi kvant algoritmlari mavjud. Kvant simulyatsiyasi osonroq, chunki siz faqatgina kerakli Hamilton operatorini kvant mantig'iga moslashtirishingiz kerak.

Umid qilamanki, bu kvant kompyuteri nima va u nima emasligi haqida tushuncha beradi.

Hozirgi vaqtda kvant kompyuterlari ko'proq kvant kompyuterlar va kamroq kompyuterlardir, ammo bu o'zgarishi mumkin. Katta miqdordagi kompyuter arxitekturasi ishlab chiqilishi bilan men yuqori darajadagi dasturlash vositalari ham ishlab chiqilishini kutmoqdaman.


javob bering 2:

Kvant kompyuterlari odatiy kompyuterlardan shunchalik farq qiladiki, biz ular uchun xuddi shu so'zni ishlatganimiz achinarli.

Kvant kompyuterlari ma'lum bir matematik muammolarni hal qiladilar, aks holda ularni echish juda qiyin. Ammo siz savolingizni matematik tarzda shakllantirishga qodir bo'lishingiz kerak.

Anjumanlar Kompyuterlar bu o'z ishlarida matematikadan ozgina foydalanadigan aloqa va boshqarish moslamalari. Uning asosiy vazifasi ma'lumotlarni ko'chirish va o'zgartirishdir.


javob bering 3:

Kvant kompyuterlari odatiy kompyuterlardan shunchalik farq qiladiki, biz ular uchun xuddi shu so'zni ishlatganimiz achinarli.

Kvant kompyuterlari ma'lum bir matematik muammolarni hal qiladilar, aks holda ularni echish juda qiyin. Ammo siz savolingizni matematik tarzda shakllantirishga qodir bo'lishingiz kerak.

Anjumanlar Kompyuterlar bu o'z ishlarida matematikadan ozgina foydalanadigan aloqa va boshqarish moslamalari. Uning asosiy vazifasi ma'lumotlarni ko'chirish va o'zgartirishdir.