Волноводы оптического компьютера. Иллюстрация из статьи J. B. Spring et al., Science (2012)

Физики разработали фотонный квантовый компьютер

Физики разработали квантовый компьютер, вычислительная мощность которого при масштабировании способна во много раз превзойти способности классических ЭВМ. Результаты четырех независимых групп исследователей по созданию сходных устройств появились в журнале Science и архиве Корнельского университета, кратко суть публикаций пересказывает Nature NewsScience Now. Устройство состоит из расположенных на микрочипе нескольких стеклянных волноводов, несколько раз перекрещивающихся между собой. Одиночные фотоны подаются на ввод устройства и детектируются на его выходе.

То, в какие выводы попадут фотоны, зависит от их взаимодействия между собой в местах перекрещивания. Это взаимодействие можно довольно просто смоделировать на обычном компьютере, но только до тех пор, пока фотонов очень мало. С ростом их числа вычислительная сложность такой задачи возрастает экспоненциально. При 25 фотонах на 400 каналах измерить получившийся результат становится уже проще, чем его вычислить.

Ученые обращают внимание на то, что созданное оптическое устройство является фактически квантовым компьютером, вычисления в котором проводятся при помощи взаимодействия фотонов. При моделировании поведения фотонов компьютер решает задачу вычисления перманента матрицы - та же самая задача в созданном оптическом устройстве решается "физически". Перманент матрицы - это функция от элементов этой матрицы, используемая в дискретной математике и комбинаторике. Формула для перманента выглядит как формула для определителя матрицы, в которой все минусы заменены на плюсы. В отличие от определителя вычисление перманента является крайне сложной с вычислительной точки зрения задачей.

Главным недостатком созданного устройства является его узкая специализация для решения одной задачи. Пока "компьютер" способен справляться только с одной задачей - вычислением перманента, но авторы подчеркивают, что главное при его создании - показать потенциальные способности устройства.

Для создания более привычных квантовых компьютеров обычно используются ионизированные атомы, собранные в квантово запутанные системы. Вычисления в них проводятся при помощи изменения спинов. Ключевым отличием квантовых устройств от классических является то, что они способны одновременно находиться в нескольких состояниях, поэтому вычисления в них проводятся одновременно, а не последовательно, и полученный результат имеет вероятностный характер.

Источник

нихрена не понял, но жутко интересно

Ну смысл в том, что придумали способ передачи инфы через фотоны, но не научились управлять вычислением. Вернее научились, но когда мало фотонов запускаешь в "процессор". А когда усиливаешь поток фотонов, всё выходит из под контроля и комп как бы "оживает" и становится уже не "процессором", а "фотонным генератором", т.е. результат становится слабо предсказуемым.

т.е. комп может взлететь от такого кол-ва фотонов?

Может и не взлетит, но объемы информации, которые через него пропустят станут просто непредсказуемыми, т.е. процесс становится "нелинейным". Короче, это комп для вычисления 42
Вот квантовый командный регистр:

Originally Posted by sejd

Короче, это комп для вычисления 42

ну, наконец-то!
а что делать тем, кто уже знает ответ?

БуМ!!

Originally Posted by Luvilla

а что делать тем, кто уже знает ответ?

Сиять)