محاسبات کوانتومی - اصطلاح دور برای فرد معمولی است. امروزه می توانید آن را بپوشید و جذابیت جادویی آن را احساس کنید.
مارس 22، اطلاعات کوانتومی و موسسه نوآوری کوانتومی، آکادمی چینی علوم و فناوری در Hefei برگزار 2018 نشست سالانه، توسط موسسه اطلاعات کوانتومی و کوانتوم آکادمی علوم چین نوآوری علمی و فناوری، علی ابرها و واحد های دیگر (از این پس به عنوان "موسسه کوانتومی نوآوری" نامیده می شود) تحقیق و توسعه از 11 بیتی ابررسانا پلت فرم ابر محاسبات کوانتومی مشترک رسما در خط است، که کاربران در جهان دوم پس از آی بی ام به ارائه بیش از 10 بیتی خدمات سیستم محاسبات کوانتومی ابر به مردم است. فقط نیاز به دسترسی به این کامپیوتر کوانتومی از طریق یک رابط خاص اعلام کرد، شما آپلود خط کوانتومی برای اجرا نیاز دارد، و به دست آوردن یک نتیجه محاسبه داده شده توسط کوانتومی کوانتومی پلت فرم محاسبات توسعه ابر، طراحی شده به منظور بررسی ثبات و شتاب محاسبات کوانتومی از یک چشم انداز سخت افزار، در حالی که اکوسیستم صنعت فرهنگ، ترویج محاسبات کوانتومی صنعتی. برای اکثر نظریه پردازان محاسبات کوانتومی، استفاده از این پلت فرم ابر، به ارائه پشتیبانی بیشتر برای تحقیق و شبیه سازی برای دوستداران علم خود، همچنین یک مطالعه دقیق، درک محاسبات کوانتومی موقعیت های علمی محبوب
در حال حاضر، دقیقا دستکاری خدمات محاسبات 11 بیتی کوانتومی کامل به عقب پایان تجربه محاسبات محیط شبیه سازی کلاسیک و پردازنده کوانتومی واقعی در ابر به دست آورد، کاربران می توانند نه تنها سفارشی اجرا به نیازهای خاص در پردازنده کوانتومی ابررسانا های مختلف خط کوانتومی، و دانلود نتایج عامل، بلکه با محاسبات شبیه سازی کلاسیک، پردازنده کوانتومی برای مقایسه با نتایج آزمون نشان می دهد که تک بیتی کوانتومی دروازه راحت و کاربر پسند پردازنده به طور متوسط 99.7٪، متوسط dibit 94.9 درب درصد محاسبات کوانتومی ابررسانایی چیست؟
امروز، دست ما برگزاری انواع مختلف، ترفند کامپیوتر، در واقع، یک واحد اساسی از این ترانزیستورها یکپارچه، هر ترانزیستور استفاده برای نمایش اطلاعات 0 یا 1 است و از طریق انواع عملیات منطقی، می خواهید برای کمک به ما نتیجه دلخواه.
با این حال، ادغام نیز نگه دارید تا با رشد نمایی از اطلاعات مردم عصر دیجیتال نیازهای محاسبات از آنجا که از تراشه چگالی ادغام همیشه محدودیت های فیزیکی دارند، به ویژه، برخورد با مسائل پیچیده (مانند مقاطعه)، موجود زمان پردازش کامپیوتر ممکن است تا این صدها هزار سال طول خواهد کشید.
30 سال پیش، دانشمندان یک روش جدید محاسبه پیشنهاد کرده اند - سنتی منطق و محاسبه دوتایی حک شده »سیستم های کوانتومی، اصل کوانتومی انطباق، به طوری که حالت برهمنهی در حالی که در کیوبیت 0 و 1، به طوری که، به عنوان تعدادی از بیت با افزایش، توانایی ذخیره و محاسبه به طور نمادین افزایش می یابد!
چگونه برای درک این شتاب نمایی؟ ما می توانید تصور کنید، برای یک کامپیوتر کلاسیک، دو بیت در یک زمان ممکن است تنها 00، 01، 10، 11 در یک چهار احتمال را نشان دهد، اما در محاسبات کوانتومی، دو بیت واحد می تواند چهار مقدار را در همان زمان: 00، 01، 10، و 11 جای دهد. بدین معنی که ما می توانیم همزمان 2 ^ N حالت را دستکاری کنیم.
چینی ها یک کلمه به نام "Qiluwangyang '، که پیچ و خم در چنگال از چنگال را در جاده پیچیده شده اند، شما سخت است برای پیدا کردن هدف، در حالی که محاسبات کوانتومی است، این بازی یک بازی پیچ و خم مرموز، آن می تواند بسیار استفاده بیت های کوانتومی، در حالی که دگردیسی از بسیاری از خودم، و برای پیدا کردن هدف در بسیاری از چنگال در جاده، برای تکمیل کار در یک دوره بسیار کوتاه از زمان.
در همه سیستم هایی که انتظار می رود این ایده زیبا را درک کنند، ابررسانایی به نفع بسیاری از دانشمندان به دلیل مزایای منحصر به فرد آن است.
بلند ابررسانایی، ما فکر می کنیم 'بدون مقاومت. در واقع، بسیاری از خواص فوق العاده از ابررساناها که در آن یک اتصال جوزفسون است که به نام حضور وجود دارد، تا حد زیادی گسترش برنامه های کاربردی از ابررسانایی، و حتی توسعه یافته یکی از جدید است موضوع - ابررسانایی.
اتصال جوزفسون است در سال 1962 توسط BD جوزفسون از این پدیده پیش بینی چیزی است؟ اگر ضعیف دو ابررسانا در برخی از راه متصل است، مانند دو ابررسانا وسط یک جفت تونل زنی کوپر برای لایه عایق مایع نازک ، پس از آن یک جریان ابررسانا بین دو ابررسانا رخ خواهد داد؛ و اگر آن را با یک ولتاژ به پایان می رسد، در حال حاضر از میان اتصال فعلی ابر رسانایی، یک ولتاژ متناسب با فرکانس و نوسانات متناوب تبدیل می شود؛ بیشتر، اگر دو جوزفسون متصل در یک حلقه بسته، فعلی تعصب به اندازه مناسب، در حال حاضر ابررسانا است توسط میدان متوسط تداخل سنجی مدوله. این ولتاژ، میدان الکتریکی تنظیم کننده عملکرد مربوط به غنی است، بنابراین دانشمندان فکر می کنم برای سعی در استفاده از آن در یک مدار کوانتومی، نقش اتصال PN را در یک مدار سنتی بازی می کند.
برای مثال، اگر ما یک اندوکتانس کوانتومی جوزفسون اتصال، تحت شرایط خاصی، رفتار الکترون در یک کوانتوم، نه در سطح سیستم فاصله، مانند الکترونیک یک ویلای بزرگ چند طبقه از - - آن را می توانید در طبقه اول باقی بماند، در طبقه دوم می توانید زندگی می کنند، خوشحال می توانید تا زمانی که دو طبقه در حالی که با استفاده از یک اختلاف فرکانس انرژی مایکروویو به 0 و 1 برابر زندگی کنند، می تواند به راحتی الکترونیک زنده در سطح 0 و یک سطح انرژی کنترل است. هیچ مشخصه از دست دادن مدار ابررسانا همراه است، می توان یک زمان همدوسی طولانی دستکاری کوانتومی دست یابد.
مدار کوانتومی ابررسانا واقعی به نظر می رسد:
بعد، یک هارمونیک با کمی از از دست دادن حفره (FIG متشکل از شکل Lr و Cr) همراه به خواندن دولت از کیوبیت تحت بیت جفت، فرکانس رزونانس حفره جنبش ضعیف رخ می دهد، به اندازه جنبش بسته به وضعیت کمی، ما فقط نیاز به اندازه گیری سیگنال در نزدیکی فرکانس رزونانس حفره برای خواندن وضعیت بیت است.
در نهایت، بیت های چندگانه از طریق خازن های مجاور متصل می شوند که نمونه ای است که توسط این پردازنده کوانتومی ابررسانایی مورد استفاده قرار می گیرد.
همانطور که می بینید، الکترونیک ابررسانا به درک این است کاملا شبیه به مدار کلاسیک نیست؟ در واقع، آن است که برای پیاده سازی، همچنین بسیاری از تکنولوژی پردازش با استفاده از تکنولوژی پردازش تراشه های نیمه هادی معمولی است که محاسبات کوانتومی ابررسانا هستند یکی از دلایل در مورد دانشمندان خوش بینانه است. کامپیوتر کوانتومی را به کامپیوتر یخچال بزرگ کوانتومی ابررسانا یک سیستم بسیار شکننده حساسیت ویژه غیر طبیعی به نویز حرارتی است. ما قبلا هم گفتم، محاسبات کوانتومی در الکترونیکی تکیه زندگی در 0 سطح و سطح 1 برای کنترل، سطح انرژی از بیت کوانتومی بسیار کوچک، تنها در مورد به دمای 48 ~ 960mK، علاوه بر این، دمای کمی بالاتر، در داخل از دست دادن ابررسانا تولید، بنابراین تبدیل، فوق العاده ما است راهنمای کامپیوتر نیاز به یک یخچال بزرگ اختصاص داده شده، نگه داشتن آن در درجه حرارت بسیار پایین است.
همه در همه، این یخچال اختصاصی بزرگ و فریزر به عنوان خانه ما، بلکه از پمپ گرما. اما پس از آن، آن را یک نفوذ فاز گرماگیر زمان HE3 را به استفاده از مایع خنک کننده مخلوط کنسانتره HE3 / HE4 مخالف رقیق سازی است، ما می توانیم یک استفاده پمپ استخراج به طور مداوم رقیق فاز HE3، در حالی که HE3 به طور مداوم در بازگشت فاز مایع، متمرکز شد رقیق به طوری که چرخه سردخانه می تواند به طور مداوم تولید یک گرماگیر، به طوری که درجه حرارت در یک 10mk دمای پایین نگهداری می شود.
ابررسانا محاسبات کوانتومی نوسان کامل
چشم انداز محاسبات کوانتومی، صنعت به طور کلی معتقدند، نیاز به دیدار با شرایط زیر، ممکن است برای رسیدن به محاسبات کوانتومی جهانی:
1. سیستم مقیاس پذیر تعریف کیوبیت؛ 2. توانایی به مقداردهی اولیه دولت از کیوبیت حالت مرجع ساده، برای مثال | 000 ...> دولت؛ 3. زمان بسیار طولانی تر از زمان درب واهمدوسی عامل؛ 4 گروه عملیات به طور کلی از مجموعه ای درب؛ 5. انرژی اندازه گیری بیت کارآمد می باشد.
برای محاسبات کوانتومی ابررسانا، آن را اولیه بالاتر از آستانه رسیده، با توجه به سازگاری آن با فرآیندهای نیمههادی رایج، گوگل، آی بی ام، ناسا و دیگر غول های تجاری طرح از محاسبات پیچیده عمیق است.
در مورد چشم انداز برای محاسبات کوانتومی، دیدگاه جریان اصلی است که، اگر شما با دقت می تواند دستکاری کیوبیت بیش از تعداد معینی، کامپیوترهای کوانتومی قادر خواهد بود که یک کامپیوتر کلاسیک به عقب بر روی یک کار خاص، که است که می گویند، در یک مکان و زمان محدود محدودیت، از هر خوب انجام می شود بسیاری از ایستگاه های کامپیوتری کلاسیک. این است که موسسه کالیفرنیا از فیزیکدان فناوری جان پریوس کیل پیشنهاد هژمونی کوانتومی (برتری کوانتومی).
گوگل تا به بهترین در ابررسانا تکنولوژی کوانتوم، به عنوان یک پزشک از مفهوم «هژمونی کوانتومی، الگوریتم پیشنهادی انباشته، گوگل تخمین خطوط تصادفی کوانتومی، این تعداد کیوبیت هژمونی کوانتومی در مورد 49'1 است.
در اکتبر گذشته، رقبای گوگل - آی بی ام در ایالات متحده آمریکا آرشیو مقاله ادعا که رسیدن به عمق 27 خطوط عمق 49 بیتی و 56 بیتی خط کلاسیک از 23 شبیه سازی است '2'، 49 بیتی دور به اثبات قصد منتشر شده هژمونی کوانتومی می تواند حاصل شود، پس از آن سرنگون گوگل قصد دارد تا با استفاده از هژمونی کوانتومی 49 بیتی.
آی بی ام تحریک به سرعت با کف دست زدن گوگل در چهره بود. دو ماه بعد، گوگل نیز مقاله پیگیری در آرشیو، اشاره کرد که تعداد بیت های کوانتومی تنها یک جنبه از هژمونی کوانتومی است، به همان اندازه مهم خطوط عمق کوانتومی نیز باید در نظر گرفته شود. گوگل اشاره کرد نقشه راه هژمونی کوانتومی آنها برای اولین بار توسط '1' پیشنهاد و آی بی ام شکسته نشده باشد، به این دلیل که متن به وضوح تعداد کیوبیت به 49 ذکر شد، در حالی که عمق خط کوانتومی 49. گوگل همچنین دستیابی به بیشتر می دهد تعدادی از کیوبیت مختلف و نتایج آزمون دقیق در اعماق مختلف خطوط توصیف، اگر تنها عمق خط کوانتومی 19، حتی تا 100 کیوبیت، همچنین می توانید کلاسیک شبیه سازی شود '3'.
گزارش "طبیعت" به نقل از مارتینی من پاسخ MIT علوم کامپیوتر و معتبر ارزیابی اسکات آرونسون، که کاغذ به معقول بودن از آزمایش «هژمونی کوانتومی" را تضعیف کند، اما برای اثبات که گوگل «هژمونی کوانتومی" تست فرض از '4' برنامه ریزی شده .
با توجه به داده های گوگل داده در ماه دسامبر سال 2017، کلاسیک زمان شبیه سازی کامپیوتر مورد نیاز برای بیت های کوانتومی، نزدیک به تعداد بیت و عمق دو شاخص مربوط می شود. از نتایج آزمون، شبیه سازی کلاسیک با 100 کیوبیت عمق 20 کوانتومی دارای 25 خطوط و عمق 45 کیوبیت مشکل مشابه است، بنابراین نمی تواند در مورد تنها زمانی که تعداد بیت های کوانتومی اعلام. این مثل این است گرفتاری کیوبیت می اگر N به دست آورد، گفت: بحث تنها که تعداد کیوبیت بر روی یک تراشه هیچ معنایی ندارد. در جنبه شبیه سازی کلاسیک از مدارهای کوانتومی هستند، بسیاری از گروه های داخلی پیگیری مطالعه، که فرهنگستان چینی HKUST گوا Guangcan منجر تیم استفاده می شود کامپیوتر کلاسیک پیچیده بیت های کوانتومی خطوط برای شبیه سازی نظری برای رسیدن به عمق 22 وجود دارد 64 بیتی تقلید از خط کلاسیک '5'. نتایج موسسه تحقیقات نیز منتشر کنفرانس کار سالانه نوآوری کوانتومی، آکادمی علوم چین در تاریخ 22 فوریه بود.
به عبارت دیگر، داده های تجربی موجود نشان داده اند وعده هژمونی کوانتومی، در حال حاضر یک کلاسیک در هر کامپیوتر و نمی تواند بیش از 50 کیوبیت مدار کوانتومی دارای عمق مناسب تحت یک کامپیوتر کوانتومی بالا است. در این شدید رقابت، هیچ کس می خواهد را به رهبری در پلاگین بنر خود را در ارتفاعات. تیم چین قاعده مستثنی است.
سال گذشته، دانشگاه علم و فناوری چین استاد پان Jianwei و همکارانش زو شیائوبو، لو چائویانگ و دیگر استاد مشترک دانشگاه ژجیانگ وانگ Haohua گروه مورد مطالعه، سیستم ابررسانا برای اولین بار در ده ابررسانا گرفتاری کیوبیت '6'، و بر این اساس برای رسیدن به الگوریتم کوانتومی '7' برای راه حل سریع معادلات خطی.
آخرین خط این کامپیوتر کوانتومی، مردم کوانتومی است چین برای اولین بار خود توسعه به ارائه عمومی را با 11 پلت فرم ابر محاسبات ابررسانا کیوبیت خدمات محاسبات کوانتومی می تواند به دست تک بیتی عملیات، عملیات و دو بیتی چند بیتی به عنوان خوانده شده و عملیات دیگر به یک خط کوانتومی است. نتایج آزمون نشان می دهد که زمان محاسبه، راحت و کاربر پسند، و دیگر شاخص های عملکرد کلیدی ابر کوانتومی کاملا آی بی ام.
گزارش شده است که این تیم را در وفاداری آزمایشگاهی دروازه دو بیتی به بیش از 99 درصد افزایش یافته است، در حالی که آزمایش های اولیه تحویل داده شده اند و یک پردازنده 24 بیتی ابررسانا آینده کوانتومی، محققان همچنان به بهبود عملکرد پلت فرم ابر به کاربران ارائه با بیت تر، دقیق تر خدمات محاسبات کوانتومی. آکادمی علوم چین، دانشگاه علم و صنعت از پان Jianwei چین معاون اجرایی رئيس جمهور معتقد است که محاسبات کوانتومی عصر گیری اهمیت. مکانیک کوانتومی به هنگام تولد به انقلاب صنعتی سوم داد، آن است که در حال حاضر به منظور حل تنگناها ظرفیت محاسباتی ناشی از داده های بزرگ آماده شده است.
محاسبات کوانتومی با قدرت محاسباتی فوق العاده سریع، به ویژه توانایی حل مشکلاتی از قبیل هوش مصنوعی، شبیه سازی کوانتومی، توسعه مواد مخدر، بهینه سازی کوانتومی، انتظار می رود واقعا فراتر از چین، ابر رایانه، رفتن در این رقابت، است نقشه مسیر خود را محققان چینی امیدوارم در چند سال آینده، برای تحقق بخشیدن به دستکاری کیوبیت 50، برای رسیدن به «هژمونی کوانتومی".