Квантовые вычисление. Реальность или фантастика ?

Квантовые вычисление. Реальность или фантастика ?

26.07.2021 1748 Автор Константин Орлов

С момента возникновение математики люди всегда старались облегчить для себя сложные и часто нудные расчеты . От счета овец на пальцах и до использование мощнейших компьютеров для моделирование путешествие в космос, мы проделали этот долгий путь и главное — не собираемся останавливаться ! Ведь следующие изобретения, которое продвинет наши вычислительные мощности — квантовые вычисление.

В этой статье не будет сложных математических доказательств или хитроумных алгоритмов , за этим рекомендую почитать соответствующую литературу , здесь же мы обсудим это все упрощенно не углубляясь ,если эта статья вам понравиться ,то возможно будет более «хардкорное» продолжение .

Просто посмотрите на этот простейший алгоритм вычислений и Вы поймете ,что если вы не обладаете специальными знаниями ,то углубляться вам лучше не стоит .

Квантовый зоопарк

История и базовый принцип квантовых вычислений

Все началось в 1980 ,тогда впервые была предложена данная концепция ,но тогда это было слишком сложно с технологической точки зрение и проект отложился на много лет , ведь только в конце 1990-х были созданы первые подобия таких компьютеров .

Основной блок обработки квантовых вычислений – это квантовые биты или кубиты. Кубиты создаются в квантовом компьютере при использование квантово-механических свойств субатомных частиц или сверхпроводящих электрических цепей.

Кубиты похожи на биты, используемые в стандартном компьютере, тем, что кубиты могут находиться в квантовом состоянии 1 или 0. Но, кубиты отличаются тем, что они также могут находиться в суперпозиции состояния 1 и 0, то есть кубиты могут представлять как 1, так и 0 одновременно. Странно не так ли ? Но чтобы это понять нам придеться углубиться в квантовую физику , а этого мы хотели бы избежать . При этом может применяться эффект запутывания , когда состояние одного кубита влияет на другой

Благодаря таким кубитам возможно за часы вычислять то , что на обычном компьютере заняло бы месяцы , а то и годы !

Использование квантовых вычислений

Несмотря на то ,что первые компьютеры были созданы по меньшей мере 30 лет назад , полноценная возможность их использование появилась совсем недавно да и то только у крупных корпораций и действительно богатых людей , впрочем большинству из нас они были бы бесполезны даже будь они в наличии. Вы же не вычисляете каждый день терабайты данных , не так ли ? Но все же , где такие вычисления могут применяться ? На данный момент они применяться в довольно специфических сферах нашей жизни. Вот некоторые из них .

  • Аэрокосмическая отрасль использует квантовые вычисления для поиска лучшего способа управления воздушным движением.
  • Финансовые и инвестиционные фирмы надеются использовать квантовые вычисления для анализа риска и доходности финансовых вложений, оптимизации портфельных стратегий и урегулирования финансовых переходов.
  • Производители применяют квантовые вычисления для улучшения своих цепочек поставок, повышения эффективности своих производственных процессов и разработки новых продуктов.
  • Биотехнологические компании изучают способы ускорения открытия новых лекарств.

Будущее квантовых вычислений

Несмотря на определенную в наше время не популярность в будущем все может измениться. Рано или поздно квантовый компьютер будет у каждого в кармане, как обычный телефон ! А вместе с доступностью возрастут и области их применения . К примеру : поиск лекарств от казалось бы неизлечимых болезни или попытка решить проблемы окружающий среды .

Квантовые компьютеры и вычисление сейчас только входят в общий обиход , но смогут ли они тут закрепиться или станут пылью на страницах истории ? На этот вопрос ответить мы пока что не можем , но будем надеяться ,что этого не произойдет !