Что такое квантовый бит и, как следствие, что такое квантовый компьютер

Здравствуйте!
Может ли кто-нибудь объяснить что такое квантовый бит, и, как следствие, что такое квантовый компьютер?
Простым языком.
Заранее спасибо)

0

Это фантастика, как и искусственный интеллект.

0

Почему же? "Научная" литература блещет методами и подходами.

0

Сообщение от woodbox Здравствуйте! Может ли кто-нибудь объяснить что такое квантовый бит, и, как следствие, что такое квантовый компьютер? Простым языком. Заранее спасибо)

0

bbbw, спасибо, но это устаревшая теория.

Добавлено через 38 минут
Гордон без спора правильный человек, но сейчас он занимается уже не тем и не там.

0

Сообщение от Formular искусственный интеллект

Уже не фантастика.

0

Сообщение от woodbox Может ли кто-нибудь объяснить что такое квантовый бит

Сдаётся мне, без понимания хотя бы основ квантовой механики сие не понять

Бит - это единица памяти, которая может быть в двух различных состояниях, эти состояния можно записать или прочитать. В качестве битов были магнитные сердечники, конденсаторы, транзисторы. Словом, что угодно, что может иметь различные состояния, которыми можно управлять. Квантовый бит, думается, ничем принципиально не отличается. Просто хранение информации осуществляется в виде какого-то из квантовых состояний атома, электрона или чего-то ещё. Правда постоянно утверждается, что квантовый компьютер принципиально сильно отличается от обычного, но нигде более-менее внятного объяснения, чем же именно отличается, я как-то не видел

0

Сообщение от woodbox Может ли кто-нибудь объяснить что такое квантовый бит,

Тоже самое что и бит в азбуке морзе.

0

woodbox, идите от простого, так узнайте в начале что такое квантовый (микро)-калькулятор - квантовый арифмометр (квантовая счетная машина), затем что такое квантовая ЭВМ, а лишь только затем что такое квантовый компьютер. Интересно было бы услышать в начале о квантовой математике, а уже затем о квантовых языках (квантовых языках программирования). Основа это квантовая обработка световых - светодиодных сигналов, которые могут быть зеркальными, поляризованными, диффузными, и так далее, в зависимости от возможностей оптики, так что модели - вариации квантовых приборов возможны разные.

0

Crystal Matrix, Для подобного нужна компания, водка и закуска. Иначе будет скучно и без драки.

0

Бинарная математика в квантовой математике излагается по другому, так способы изложения бинарной математики в квантовой математике всегда зависят от возможностей оптики, не только квантовых возможностей, следовательно бинарная физика в квантовой физике также иная, имеющая n-количество оптических (квантовых) вариаций.

Насколько я помню, бинары могут быть двоичными, десятичными и так далее.

Добавлено через 1 час 25 минут
Альтернативная математика может развиваться в частности из бинарных возможностей физики, химии, биологии, генетики, и так далее.

0

Сообщение от Crystal Matrix бинары могут быть двоичными, десятичными и так далее.

А вебинары? Ведвоичными, ведесятеричными и ветак далее?

0

Ну это всё правильно называется ещё "нано технологии". У нас в стране в простанародии оно почему то имеет совсем не тот смысл. Нано технологии примерно означает - технологии на малекулярном и атомном уровнях. И в научных журналах - чаще встречается именно эта формулировка. Из того что я там читал. Атом запоминает бит, т.е. работает как простой триггер. За счёт введения атома в возбуждённое состояние или не в ведение его в это состояние. И получается на выбор одно из двух возможных состояний атома, как у бита. В возбуждённом состоянии, внешняя электронная орбиталь атома расширяется или просто смещается. Атом вообще может удерживаться в этом состоянии лиш очень малые долясекунды.
Возможно это не единственный вариант конструкции ну по крайней мере один из них.

Добавлено через 4 минуты
А ещё этой конструкции по моему более десяти лет.

Добавлено через 1 минуту
Примерно столько если не ольше над этой проблемой бьются и не могут решить.

0

Crystal Matrix, pro_100_gram, всё есть числа.

0

woodbox, Что ну? Тема создана для бредовысеров и только.

0

pro_100_gram, совершенно нет

Добавлено через 7 минут

Сообщение от pro_100_gram Crystal Matrix, Для подобного нужна компания, водка и закуска. Иначе будет скучно и без драки.

0

Сообщение от Evg Бит - это единица памяти, которая может быть в двух различных состояниях, эти состояния можно записать или прочитать. В качестве битов были магнитные сердечники, конденсаторы, транзисторы. Словом, что угодно, что может иметь различные состояния, которыми можно управлять. Квантовый бит, думается, ничем принципиально не отличается.

Отличается принципиально тем, что состояние квантового бита (системы) нельзя представлять как одно из двух состояний. Чтобы понять что это такое, надо вникать в такую штуку, как квантовая суперпозиция состояния.

Но в качестве очень грубого приближения на самом примитивном уровне, просто чтобы понять отличие, можете использовать вот такую аналогию на монетке. "Классическая" монетка, которая в нашей аналогии показывает классическую систему, лежит на столе в одном из двух состояний - орел или решка. "Квантовую" монетку (это просто аналогия, монета в реальности не может быть квантовой) можно мыслить как вращающуюся монетку. У нее нет состояния "орел" или "решка" до того, как она не упадет либо орлом либо решкой. Выпадение монетки происходит в момент попытки посмотреть на нее (опять сильная условность для аналогии механизма измерения состояния). В момент измерения/просмотра наша монетка из квантовой превращается в классическую. Посмотреть - это любой процесс взаимодействия с монеткой другой системы, такой, что монетка выпадает орлом или решкой, не только просмотр глазами или каким то прибором. Если повторять опыты с монеткой (или монетками), то оказывается, что выпадение орлом или решкой происходит с какой то вероятностью. Тогда состояние монетки до выпадения обозначают как "орел Х% | решка Y%". Это состояние и называют квантовая суперпозиция.

Повторю - это довольно грубая аналогия, у которой найдется много расхождений с реальными квантовыми состояниями при более глубоком рассмотрении, но в качестве отправной точки для тех, кто не собирается копать дальше вполне сойдет.

Соответственно квантовый кубит до измерения не находится в состоянии 0 или 1, а находится в состоянии суперпозиции 0|1 и принимается какое либо значение 0 или 1 с некой вероятностью только при чтении регистра. Для получения квантового состояния нужно повторить процесс вычисления и чтения из регистра несколько раз, чтобы получить вероятности 0 и 1. Поэтому квантовые вычисления не обладают 100% точностью и несут вероятности. Повторяя вычисление можно лишь приближаться к заданной точности.

Сами же операции над регистрами проводятся до того, как произойдет операция чтения (или вообще какое либо взаимодействие регистра, которое выведет его из квантового в классическое состояние). В этом и заключается самая большая сложность создания квантового компьютера - сохранять регистр в квантовом состоянии нужное время (аналог - успеть произвести операции до того, как монетка выпадет орлом или решкой).

0

А дальше?

То, что ты расписал - это лишь метод хранения информации. И такой геморрой люди изобрели явно не ради любви к искусству. Видимо, скорость работы с такими методами хранения данных на порядки превышает скорость работы с классическими транзисторными (или какие там нынче) методами хранения данных.

А кто эти данные обрабатывает? Данные ведь нужно не просто хранить, а проводить над ними вычисления. Т.е., грубо говоря, довести копию данных до некоторого исполнительного устройства. Про кубит я в общем-то видел разные статьи наподобие того, что ты расписал. Т.е. все объяснения крутились вокруг того, как там хранятся данные. Но я, видимо, как-то не осознавал того, что в отличие от классических методов хранения, здесь не является обязательным точное значение. Но я вот нигде не встречал понятного описания того, как вообще происходит обработка данных. Собственных знаний не хватает, чтобы хоть как-то догадаться

0

Сообщение от Evg Видимо, скорость работы с такими методами хранения данных на порядки превышает скорость работы с классическими транзисторными (или какие там нынче) методами хранения данных.

Дело не в скорости работы одной операции. Дело в том, что существуют несколько (пока их именно несколько, вроде порядка десятка, от силы сотня-другая) алгоритмов, которые на квантовых регистрах и операциях быстрее вычисляют конкретную задачу, т.к. требуют на порядки меньшее кол-во операций (тактов). Самый известный - алгоритм Шора, который раскладывает число на простые множители. Это именно квантовый алгоритм для квантовых процессоров. Вот ради таких штук и пытаются сделать квантовый процессор. О полной замене обычных компьютеров речь не идет во первых из за того, что квантовые вычисления всегда вероятностны, а во вторых преимущества они имеют (по крайней мере сегодня) только на небольшом кол-ве алгоритмов.

Сообщение от Evg А кто эти данные обрабатывает?

На сегодня данные лежат прямо в регистрах процессора. Пока самые крутые квантовые процессоры работают всего с несколькими десятками кубитов, то есть ни о какой внешней памяти к нему речи не идет (по крайней мере мне об этом не известно).

Сообщение от Evg Но я вот нигде не встречал понятного описания того, как вообще происходит обработка данных.

Обработка - это операции над данными. Если в обычном процессоре операции есть логические, арифметические, сдвиговые и т.п., то у квантового эти операции (на сколько мне известно) несколько отличаются. Просто в силу того, что в отличие от классических 0 и 1 кубит это 0 или 1 в вероятностях. Поэтому и операции над кубитами приводят к изменению этих вероятностей квантового состояния.

Т.к. кубит - это вероятности 0 и 1 одного состояния, то есть это по сути два числа (P0,P1), то однокубитная операция переводит кубит из состояния (P01,P11) в состояние (P02,P12). Ну а дальше можно посмотреть примеры квантовых операций например тут:
https://ru.wikipedia.org/wiki/... 0%BB%D1%8C

К примеру был кубит, который в 30% измерений дает 0, а в 70% дает 1, то есть кубит (0.3,0.7). Применили какую то операцию, получили кубит (0.7, 0.3), то есть инверсию кубита (некий аналог операции NOT). Как то так и работают квантовые операции.

Мое описание сильно упрощено и не следует рассматривать как полноценную аналогию или объяснение. Оно лишь нужно для того, что бы понять принципиальные отличия, и не претендует на полноценное описание квантовых вычислений.

Добавлено через 8 минут
Кому интересны ну совсем крайности науки на грани фантастики, те наверное уже слышали о такой штуке как эвереттовая интерпретация квантовой механики, суть которой в том, что квантовый объект до измерения существует в параллельных неразделенных вселенных и только в момент измерения происходит схлопывание вселенных в точке измерения и разделение на разные версии, соответствующие разных результатам измерений. Есть такой физик Д.Дойч, который является сторонником этого подхода, так вот он объясняет скорость некоторых квантовые вычислений тем, что вычисление распараллеливается на все эти параллельные вселенные. Типа классический бит находится только в нашей вселенной, а квантовый до измерения во всех параллельных и вычисление идет сразу во всех параллельных вселенных. Типа это и является объяснением того, почему квантовые алгоритмы могут быть намного быстрее классических. Но это уже все из области гипотез на уровне фантастики.

0

Это правда?:
http://minecraft-ru.gamepedia.... 1%82%D1%8C

0