IBM построила квантовый компьютер из пяти атомов

ZDNet News (Reuters)

15 августа 2000 г.

Корпорация IBM разработала первый в мире квантовый компьютер, основанный на странных физических свойствах атомов: их можно использовать одновременно в качестве процессора и памяти.

Экспериментальный компьютер IBM, процессор и память которого состоят из пяти атомов, демонстрирует потенциальные возможности подобных устройств, решая определенные задачи со скоростью, значительно превышающей быстродействие обычных компьютеров. гСо временем квантовый компьютер можно будет использовать для таких целей, как поиск в базах данных; с его помощью, например, может быть значительно ускорен поиск в вебе. Но такие компьютеры вряд ли станут применяться для более прозаических задач типа редактирования текстовё, + говорит руководитель группы ученых из IBM, Стэнфордского университета и Университета Калгари Исаак Чуанг (Isaac Chuang). Квантовый компьютер можно использовать и в криптографии или для взлома шифров. Этот факт привлекает Управление национальной безопасности США и Министерство обороны, которые финансируют работы Стэнфорда по созданию квантового компьютера.

За гранью закона Мура
Современная технология микропроцессоров, которые становятся все более микроскопическими и в то же время более мощными, подчиняется эмпирическому закону Мура, который, как ожидается, будет оставаться справедливым еще примерно десятилетие. Но эта технология + литография + не позволит создать микропроцессоры размером с молекулу, поэтому ученые ищут другие конструкции, использующие генетические методы и другие тонкие технологии. гПримерно на рубеже 2020 годов, когда элементы примут размеры атомов и молекул, закончится действие закона Мура и начнется эпоха квантовой вычислительной техники, + говорит Чуанг. + Атомы и молекулы и есть базовые элементы квантового компьютераё.

Команда Чуанга применяет экспериментальный квантовый компьютер для решения традиционных математических задач, встречающихся в криптографии: поиска периода функции. Квантовый компьютер способен решить любую задачу этого типа за один шаг, в то время как обычному потребовалось бы множество циклов.

Путь к квантовой вычислительной технике
Чуанг говорит, что эксперимент продемонстрировал работоспособность квантового компьютера: гОн показывает, что мы находимся на ясном, предсказуемом пути к коммерческим квантовым компьютерамё.

Квантовый компьютер использует спин электрона или частиц атомного ядра и странные свойства микрочастиц, которые, если за ними не наблюдать, способны вращаться одновременно в разных направлениях. Когда спин частицы направлен вверх, ей можно присвоить значение единицы, а когда вниз + нуля, что соответствует двоичной арифметике традиционных компьютеров. Однако квантовые компьютеры отличаются тем, что частицы могут находиться еще и в состоянии гсуперпозицииё + когда спин направлен одновременно и вверх, и вниз. Это состояние соответствует нулю, единице и всем промежуточным значениям. Поэтому при решении задач вместо последовательного сложения нескольких чисел квантовый компьютер может складывать их одновременно. Это наделяет его огромной вычислительной мощностью. При определенных типах вычислений, таких как криптографические алгоритмы или поиск, квантовый компьютер, состоящий из нескольких сотен атомов, сможет выполнять миллиарды операций зараз.

Правда, пока не ясно, когда можно будет построить такой компьютер. Чуанг утверждает, что в ближайшие два года появятся более мощные квантовые компьютеры, использующие от семи до десяти атомов.

Обсуждение статьи

ZDNET Russia