Самую престижную из Нобелевских премий получили «отцы» квантового компьютера // 26 Ноября 2012

Нобелевская премия 2012 года по физике присуждена французскому исследователю Сержу Арошу и американскому ученому Дэвиду Джей Уайнленду за открытие экспериментальных методов измерения и манипулирования индивидуальными квантовыми системами. Как объявил сегодня в Стокгольме представитель Нобелевского комитета, благодаря достижениям этих ученых в квантовой физике в будущем появится возможность создать очень быстрые квантовые компьютеры.

Квантовым компьютером ученые называют вычислительное устройство, работающее на основе квантовой механики, а не на основе классической. Такие компьютеры должны оперировать не битами, а кубитами (кубит - единица квантовой информации, «квантовый бит»), в которых хранится не дискретное состояние «0» или «1», а их суперпозиция - наложение состояний, которые с классической точки зрения не могут быть реализованы одновременно.

Теоретически, он будет способен в одно мгновение проводить примерно миллион вычислений, в то время как классический - только одно, то есть потенциальная вычислительная мощность квантового компьютера превысит мощность классических компьютеров примерно в 10 в 80-й степени раз. Для лучшего понимания этого астрономического числа приводят такое сравнение: обычный компьютер, равный по вычислительной мощности квантовому, должен быть размером со Вселенную.

Квантовый компьютер, опять же, в теории, сможет гораздо эффективнее решать задачи в области дискретной оптимизации (в том числе из комбинаторной оптимизации), для которых не приспособлены обычные компьютеры с бинарной логикой. Например, это может быть задача маршрутизации транспорта, анализ финансовых рисков, распознавание образов, классификация изображений и так далее.

До сих пор большинству исследовательских групп удавалось получить лабораторные системы, которые имеют чисто научную ценность, и специалисты до сих пор не уверены, что несколько подобных систем, представленных в последнее время, можно называть настоящим квантовым компьютером, несмотря на демонстрацию когерентных квантовых эффектов.

Дело в том, что пока что квантовая когерентность используется как некий вспомогательный фактор наряду с обычными вычислениями. «Настоящий» же квантовый компьютер должен кардинально увеличить скорость вычислений за счет операций непосредственно с кубитами. На создание такого компьютера, говорят скептики, уйдут еще годы, а то и десятилетия.

Что же касается практического применения открытий нобелевских лауреатов Ароша и Уайнленда, то они уже подарили миру оптические часы - самые точные из когда-либо существовавших: два иона совместно измеряют время в 100 раз точнее, чем современные цезиумные часы.

Источник: Inline.ru.