Kuantum bilgisayar nedir?

Kuantum bilgisayar, kuantum hesaplamasını gerçekleştirebilen bir makinedir. Kuantum mekaniği yasaları ile matematiksel ve mantıksal işlem, bilgi işleme ve depolama işlemlerini gerçekleştirebilen bir sistemdir. Bellek birimi ve bilgi saklama formu, kuantum iletişimi ve kuantum dinamiğinin bilgi aktarımı ve işlenmesi olarak gelişmesine dayanan kuantum hesaplaması olarak kuantum halini alır ve kuantum bilgisayarındaki donanım bileşenlerinin boyutu atom veya moleküllerin sırasına ulaşır.

Kuantum bilgisayarın bileşenleri

Birçok bilgisayar gibi, kuantum bilgisayar, kuantum algoritması, kuantum kodlaması vb. Dahil olmak üzere pek çok donanım ve yazılımdan oluşur. Donanım açısından, kuantum transistörü, kuantum belleği, kuantum efektörü vb.

Kuantum bilgisayar prensibi

Kuantum bilgisayar, genel hesaplama için kuantum mantığını KULLANAN bir cihazdır. Elektronik bilgisayarların aksine, kuantum hesaplama USES veri depolamak için çıkar. Verileri işlemek için kuantum algoritmaları kullanır. Kuantum hesaplamanın prensibi aslında iki bölümden oluşmaktadır. Bir kısım, fizik prensibi ve kuantum bilgisayarın gerçekleştirilmesidir. Diğer kısım ise kuantum algoritmalarıdır. Bu makale, akademisyen guo guangcan'ın eserlerinden alıntı yaparak fizik bölümünü açıklamaktadır.

Aşağıdaki makaleler alıntılanmıştır:

Bir kuantum biti iki mantıksal durumda 0 ve 1 tutarlı bir üst üste hazırlayabilir, başka bir deyişle, hem 0 hem de 1 saklayabilir. Klasik bir hafıza ise, N fiziksel bir bellek bitini düşünün; N belki de veri içindeki herhangi biri, eğer kuantum hafıza ise, 2 ^ N sayısını aynı anda saklayabilir ve N'nin artmasıyla birlikte, bilgi indeksini saklama yeteneği, örneğin, 250 kuantum bit hafıza yükseldi. (250 atomdan oluşan) evrendeki bütün atomların sayısı bilinenden daha fazla olan 2 ^ 250'ye kadar saklanabilir. Hafızadaki tüm veriler üzerinde aynı anda matematiksel işlemler yapılabildiğinden, kuantum bir bilgisayar aynı anda 2 ^ N giriş Sayıları üzerinde tek bir işlemle matematiksel işlemler yapabilir. Etki, art arda iki NTH işlemi gerçekleştiren klasik bir bilgisayara veya NTH farklı işlemcilerden ikisi ile paralel işlemlere eşdeğerdir. Böylece, kuantum bilgisayarlar çok fazla bilgi işlem kaynağından tasarruf sağlayabilir (zaman, bellek birimleri vb.).

Kuantum hesaplama için iki etkili algoritma:

1.Shor algoritması: faktoringi yapmak için mevcut bilgisayar logaritmasını (N (ikili uzunluk lgN)), giriş uzunluğu (lgNN) üssel büyüme ile işlem adımını (zamanını) kullanın.

2.Grover'ın algoritması: her sorgu aynı anda 1 milyon numarayı kontrol edebilir. 1 milyon litre üst üste binme durumunda olduğundan, kuantum enterferansının etkisi önceki kuantum işlemine önceki sonucu etkileyecektir. Bu girişim tarafından oluşturulan işlem 1000 kez tekrarlanır (yani N √) ve doğru cevabı alma olasılığı 1/2'dir. Ancak birkaç kez daha yaparsanız, ihtiyacınız olan sayıyı bulma şansı 1'e yaklaşıyor.

Kuantumun şematik diyagramı

Kuantum bilgisayarlarda uygulanan bağlantılara ne olur? CNJWY'ye odaklanın, en son haberleri paylaşacağız.