Atsangana hitondra processeur: ny famaritana, fitsipiky ny hetsika

Atsangana hitondra computing, amin'ny kely indrindra amin'ny teoria, mba hilaza am-polo taona vitsivitsy. Modern karazana milina izay mampiasa tsy kilasika haihetsika noho ny manazava mety tambo tahirin-kevitra dia be, dia lasa be fandrosoana. Araka ny mpandraharaha, ny fanatanterahana dia angamba no fitaovana be pitsiny indrindra hatramin'izay namorona teknolojia. Atsangana hitondra processors miasa amin'ny sehatra ny raharaha, izay efa nahalala ny olombelona ihany no 100 taona lasa izay. Ny mety ny toy izany dia be kajikajy. Mampiasa hafahafa atsangana hitondra fananana no hanafainganana ny kajikajy, dia asa maro amin'izao fotoana izao izay ordinatera kilasika tsy afaka ny ho tapa-kevitra. Ary tsy eo amin'ny sehatry ny simia sy ny fitaovana siansa. Wall Street ihany koa liana.

Mampiasa vola amin'ny ho avy

CME Group no vola ny orinasa Vancouver 1QB Information Technologies Inc., dia manangana karazana rindrambaiko ho atsangana hitondra processors. Araka ny mpampiasa vola, ireo kajikajy no mety hanana fiantraikany lehibe indrindra eo amin'ny indostria, izay miasa miaraka amin'ny be dia be ny fotoana saropady angon-drakitra. Ohatra iray ny mpanjifa toy izany no andrim-panjakana ara-bola. Goldman Sachs vola ao amin'ny F-Wave Systems, ary ny orinasa In-Q-Tel vatsian'ny ny CIA. Ny milina manufactures voalohany izay mahatonga ilay antsoina hoe ny "atsangana hitondra annealing", izany hoe. E. Manapa ny ambany lenta Optimization atsangana hitondra olana mampiasa processeur. Intel ihany koa anjara amin'ny vola amin'ny teknolojia izany, na dia mihevitra ny fampiharana ny ho avy raharaham-barotra.

Nahoana no manao izany?

Ny antony atsangana hitondra computing fa tena mahafinaritra, ny lainga amin'ny milina tonga lafatra miaraka amin'ny fianarana. Amin'izao fotoana izao, dia ny tena fampiharana ny kajikajy toy izany. Ampahany izany dia vokatry ny hevitra iray atsangana hitondra solosaina - mampiasa ny fitaovana ara-batana mba hitady vahaolana. Indraindray ny foto-kevitra nanazava ny ohatra nasehon 'ny lalao Angry Birds. Mba simulate ny fifandraisana ny hery misintona sy ny colliding zavatra CPU takelaka mampiasa equations matematika. Atsangana hitondra Processors nametraka fomba ity eo amin'ny lohany. Izy ireo "manipy" vitsivitsy vorona, ary hijery izay nitranga. Tamin'ny microchip voasoratra asa: dia ny vorona, dia hanipy izay tandrify leha? Ary homarinana avy amin'ny teny rehetra ny vahaolana azo atao, na, fara fahakeliny, maro be mitambatra amin'izy ireo, sy ny valiny nomena. Ao amin'ny solosaina atsangana hitondra olana dia voavaha tsy matematika, ny lalàn'ny fizika fa tsy asa.

Ahoana no miasa?

Ny zavatra fototra namoronana ny izao tontolo izao - atsangana hitondra-mekanika. Raha hijery ny molekiola, ny antony izay no niforona, ary mijanona ho mafy orina - ny fifandraisana ny elektronika orbitals. Atsangana hitondra-mekanika rehetra kajikajy dia hita ao amin'ny isan-olona izany. Ny isa miroborobo exponentially hampitombo ny isan'ny milalao elektrôna. Ohatra, 50 elektrôna mba misy roa 50-mari-pahaizana safidy. Izany phenomenally maro, noho izany tsy afaka kajy amin'izao fotoana izao. Connection vaovao teorian'ny ny Fizika dia afaka manoro ny lalana mankany amin'ny famahana olana toy izany. 50 kubitovnomu solosaina afaka manao izany.

Dawn ny vanim-potoana vaovao

Araka ny Landon Downs, filoha sy ny mpiara-manorina ny 1QBit, atsangana hitondra processeur - azo atao ny mampiasa ny herin 'ny fikarakarana subatomic izao tontolo izao, dia zava-dehibe mba hahazoana fitaovana vaovao, na ny famoronana ny fanafody vaovao. Misy fiovana avy amin'ny modelim ny fahitana ny vanim-potoana vaovao ny namorona. Ohatra, atsangana hitondra computing dia azo ampiasaina mba hanahafana catalysts izay mamela ny hanesorana karbaona sy ny azota avy amin'ny rivotra, ary dia toy izany no hanampy intsony fiakaran'ny mari-panan'ny.

Tamin'ny loha laharana ny fandrosoana

fiaraha-monina ny teknolojia mpandraharaha ity dia tena faly sy be atao asa. Ekipa manerana izao tontolo izao ao amin'ny start-dehibe, orinasa, anjerimanontolo sy governemanta Labs manorina ny hazakazaka fiara, izay mampiasa fomba isan-karazany ny vaovao atsangana hitondra fanodinana. Noforonin'i qubit supercondutor qubits sy poti teo amin'ny babo ions, izay tafiditra mpikaroka avy ao amin'ny Oniversiten'i Maryland sy ny National Institute of Fenitra sy ny Teknolojia. Microsoft dia manangana topological fomba antsoina hoe Station Q, ny tanjon'ny izay hampihatra tsy Abelian anion izay misy dia tsy voaporofo-pihambahambana.

Taona inoana fandrosoana

Ary izao no fanombohana ihany. Any amin'ny faran'ny May 2017 ny isan'ny-karazany atsangana hitondra irery processors dia manao zavatra haingana kokoa na tsara kokoa noho ny kilasika solosaina, dia aotra. Ity hetsika ity dia nametraka ny "fahamboniana atsangana hitondra", saingy hatreto dia tsy tanteraka izany. Na dia azo inoana fa mety hitranga toy ny tany am-boalohany ho toy taona ity. Insiders ankamaroan'ny nilaza fa Google no toerana tena mazava ao amin'ny vondrona, nitondra ny Profesora fizika, University of California any Santa Barbara, John Martin. Ny tanjona - mba hahazoana computing ambony kokoa noho ny fanampian'ny 49-qubit processeur. Tamin'ny faran'ny volana May 2017 nizaha toetra ekipa soa aman-tsara ny 22-qubit Chip toy ny dingana mankany-kafa ny nanafoanana ny fiambenana klasika supercomputer.

Niandohan'ilay?

Ny hevitra ny mampiasa vaovao atsangana hitondra Milina ho fanodinana nandritra ny taona maro. Ny iray amin'ireo zava-nitranga manan-danja nitranga tamin'ny 1981, rehefa miaraka IBM sy MIT nikarakara fihaonambe tao amin'ny kajy amin'ny solosaina, fizika. Ny fizika malaza Richard Feynman nanolo-kevitra ny hanorina atsangana hitondra solosaina. Araka ny heviny, fa ny simulation dia tokony hanararaotra ny fitaovam-atsangana hitondra Mechanics. Ary ny lehibe sarotra, satria tsy mitady izay mora. Amin'ny atsangana hitondra processeur fandidiana fitsipika dia mifototra amin'ny maro hafa mampiavaka ny ataoma - superposition sy ny fisafotofotoana. Ny sombiny dia afaka ny ho ao amin'ny fanjakana roa amin'ny fotoana iray. Na izany aza, rehefa mirefy dia ho iray amin'izy ireo fotsiny. Ary dia azo atao ny milaza izay, afa-tsy avy amin'ny fomba fijery araka ny teoria ny mety. Ity vokatra no fototry ny hevitra Schrödinger fanandramana ny saka, izay ao amin'ny boaty niara-maty sy velona raha mbola ny mpandinika dia tsy ny hangala peep. Tsy misy zavatra miasa eo amin'ny fiainana andavanandro toy izany. Na izany aza, tokony ho 1 tapitrisa ny andrana natao hatramin'ny fiandohan'ny taonjato faharoa-polo, dia mampiseho fa ny fanaovana no misy. Ary ny dingana manaraka dia mahafantapantatra hoe ahoana no mampiasa io hevitra.

Atsangana hitondra processeur: asa famaritana

Classic potika dia mety hanana ny vidiny 0 na 1, azo atao ny maro isa, manao sary sy ny sisa. N. Qubit koa ho 0 raha toa ka diso ny andalana amin'ny alalan'ny "lojika vavahady" (d. SY, OR, TSY, sns), 1 na izy roa. Raha toa, dia ataovy hoe: 2 qubit voafandrika, dia mahatonga azy ireo tanteraka correlated. nitendry atsangana hitondra processeur Afaka mampiasa lojika vavahady. T. N. Hadamard vavahady, ohatra, mametraka ny qubit amin'ny superposition toe-tonga lafatra. Raha superposition sy ny fisafotofotoana miaraka Fetsy napetraka atsangana hitondra am-bavahady, izay manomboka namelabelatra ny mety ny zana-atomika kajikajy. 2 mamela ny fandalinana ny qubit 4: 00, 01, 10 sy 11. Ny hetsika fitsipiky ny atsangana hitondra processeur toy ny namonoana ny lojika asa dia ahafahana miasa amin'ny toerana rehetra, amin'ny indray mandeha. Ary ny isan'ny misy fanjakana dia 2 ho ny herin 'ny isan'ny qubits. Noho izany, raha manao ny 50-qubit atsangana hitondra solosaina rehetra izao, dia ara-teorika azo atao ny mandinika ny tsikombakomba rehetra quadrillion 1.125 indray miaraka.

Kudity

Atsangana hitondra processeur ao Rosia jereo kely hafa. Ny mpahay siansa avy amin'ny MIPT sy Rosiana foibe atsangana hitondra namorona "kudity" mampiseho maro "virtoaly" qubits isan-karazany "angovo" ambaratonga.

amplitude

nitendry atsangana hitondra processeur manana ny tombony izay atsangana hitondra haihetsika dia mifototra amin'ny amplitudes. Azo inoana amplitudes Mitovy, fa mety koa ho ratsy, ary sarotra isa. Noho izany, raha te-kajy ny mety ho zava-nitranga iray, dia afaka manampy isan-karazany amplitude ny fampandrosoana safidy. Ny hevitra hoe atsangana hitondra computing dia ny miezaka setup ny fitsabahana endriky ka fa ny sasany amin'ireo fomba ratsy valiny nanana amplitude tsara, ary ny sasany - ny ratsy, ka izy ireo hanafoana ny tsirairay. Ny lalana mitondra mankany amin'ny valiny marina dia hanana amplitudes izay any dingana amin'izy samy izy. Ny fitaka dia ny hoe tokony handamina ny zava-drehetra, nefa tsy mahafantatra mialoha izay ny valiny marina. Dia exponential atsangana hitondra fanjakana miaraka amin'ny mety ny fitsabahana eo amin'ny tsara sy ny ratsy amplitudes dia tombony izany karazana computation.

Shor ny algorithm

Maro ny asa fa ny solosaina dia tsy afaka tapa-kevitra. Toy ny fanafenana. Ny olana dia tsy dia mora ny mahita ny antony voalohany ny 200 isa-tarehimarika. Na dia ny solosaina no nihazakazaka amin'ny rindrankajy tsara, dia mety tsy maintsy miandry an-taonany maro mba hahita ny valiny. Noho izany, iray hafa niavaka tao atsangana hitondra computing nanjary algorithm nivoaka tamin'ny 1994 Petera Shore, izao ny mpampianatra momba ny matematika amin'ny MIT. Ny fomba dia ny mahita ny anton-javatra lehibe iray maro amin'ny alalan'ny fampiasana ny atsangana hitondra solosaina, izay tsy mbola nisy. Raha ny marina, ny algorithm manao ny fandidiana, izay manondro ny faritra ny valiny marina. Ny taona nanaraka, Shore nahita fomba diso atsangana hitondra fanitsiana. Avy eo, dia maro no tonga saina fa - safidy iray fomba fikajiana, izay amin'ny tranga sasany dia mety ho mahery kokoa. Dia nanaraka ny firongatry mahaliana avy amin'ny fizika hamorona qubits sy ny lojika vavahady eo amin'izy ireo. Ary ankehitriny, am-polo taona tatỳ aoriana roa, ny olombelona eo an-Saika ny famoronana-draharahan'ny atsangana hitondra solosaina.