Как работает квантовый компьютер

unlim7729

Наткнулся в СМИ на информацию о создании "Российского квантового центра" и удивился как далеко шагнула физика. Уже и центры создаются с иностранными профессорами, а я про квантовые компьютеры ничего и не знаю. :(
1. Что такое кубит?
С обычным битом вроде всё понятно - один двоичный разряд в двоичной системе счисления. Из нескольких битов составляются числа, с которыми и работает обычный компьютер. А что такое кубит в квантовых компьютерах и как он используется в вычислениях? Можно ли один кубит заменить n-ным числом битов?
2. В обычной электронике информацию переносят электрончики - они открывают и закрывают транзисторы, из которых собираются всякие триггеры, счётчики, сумматоры. На выходе операций опять же электроны. А квантовые компьютеры на каком взаимодействии работают, что является переносчиком этих взаимодействий?
3. Что уже создано, есть какие-то реализованные базовые элементы и что они могут делать?
4. Квантовая криптография.
Умные дяди на ТВ рассказывают о преимуществах квантовых компьютеров: типа с их помощью можно наладить такие системы связи, что любая попытка прочтения передаваемой информации будет зафиксирована. А что мешает тупо вклиниться в разрыв этой линии связи, считать информацию, воссоздать первоначальный вид сигнала, и отправить его дальше по каналу?

BSCurt

Уже и центры создаются с иностранными профессорами, а я про квантовые компьютеры ничего и не знаю.
Это ж СКОЛКОВО!

unlim7729

А ещё в википедии я вот этого не понял:
В 2008 году группе швейцарских исследователей из Университета Женевы удалось разнести два потока запутанных фотонов на расстояние 18 километров. Помимо прочего, это позволило произвести временны́е измерения с недостижимой ранее точностью. В результате было установлено, что если некое скрытое взаимодействие и происходит, то скорость его распространения должна как минимум в 100 000 раз превышать скорость света в вакууме. При меньшей скорости временные задержки были бы замечены
:crazy: Даже в Nature статейка есть. Может кто-нить её скачать?

araukaria777

 
...воссоздать первоначальный вид сигнала, и отправить его дальше по каналу?

единожды разрушив его невозможно воссоздать первоначальное состояние квантового объекта. это не карточный домик.
ps какой факультет?
psps я во все этом не шарю

unlim7729

физфак.
Ты про какое состояние какого квантового объекта говоришь? Если как-то сгенерировали сигнал для передачи, почему бы нельзя воссоздать такой же?
Ну и пока мне не понятен физический носитель этого сигнала.

Vlad128

там же раздают одну из запутанных частиц на принимающую сторону, если ты прочитаешь сигнал и создашь новый, то тебе надо еще проникнуть на принимающую сторону и подкинуть соответствующую частицу им туда :)

unlim7729

Чем эти частицы запутаны? :)
А нельзя их распутать и заново запутать на вклинившийся перехватчик? Если у передающего сигнал и его принимающего нет других способов связи, то они не смогут понять что кто-то вклинился :)

Vlad128

в чем вопрос? Курс квантов был? Я конкретные методы запутывания вряд ли понимаю на таком уровне, чтобы что-то про них рассказать.

unlim7729

Кванты были, но я не помню чтоб в классических учебниках что-то подобное говорилось. Хз, может я что-то и пропустил.

araukaria777

про запутывание хрень началась еще когда Эйнштейн был жив. и кстати да по-моему в курсе квантов ничего не было про это

Vlad128

А нельзя их распутать и заново запутать
я же говорю, одна из частиц находится на принимающей стороне (ими заранее обменялись поэтому чтобы запутать заново, нужен доступ к той частице, что у принимающего.

Vlad128

а, не, я все напутал, это в телепортации так делается :(
да, тут можно подменить, действительно

CrazyDav

На википедии забанили? А так есть книжка хорошая Нильсена и Чанга "Квантовые вычисления и квантовая информация".
По квантовой криптографии можешь посмотреть конкретно протокол BB84.
Кстати сейчас на квантах про квантовую информацию и криптографию уже где-то на четвертой лекции рассказывают.

eremastream

Если как-то сгенерировали сигнал для передачи, почему бы нельзя воссоздать такой же?
Суть квантовой криптографии в том, что посылающий и принимающий сигнал используют пару базисов состояний. Такими базисами могут быть, например, два различных базиса векторов поляризации фотонов. Послав фотон, посылающий сам измеряет поляризацию фотона в одном из базисов поляризаций, но второй (тот, кому посылают не знает, какой базис выбрал первый, и выбирает поляризатор по своему усмотрению. Потом они связываются по телефону и обмениваются информацией о том, какие они поляризаторы выбирали. Затем они отбирают только те случаи, когда они брали одинаковые поляризаторы, и при этом они оба знают ключ, хотя по телефону его друг другу не сообщали!
Пусть теперь происходит прослушка квантового сигнала. Прослушивающий портит сигнал своим измерением, при этом он еще не знает ключа, потому что еще не происходила сверка. Чтобы никто не догадался, он заменяет верную исходную последовательность своей. Чтобы это обнаружить, передающий и посылающий сигнал производят предварительную сверку своих результатов. Они обнаруживают, что даже тогда, когда они выбирали одинаковые поляризаторы, у них выявляется значительное число расхождений. Так обнаруживается взлом.

unlim7729

Спасибо, по криптографии теперь понятно :)
Разобраться бы ещё в физике.

broroman

1. Что такое кубит?
С обычным битом вроде всё понятно - один двоичный разряд в двоичной системе счисления. Из нескольких битов составляются числа, с которыми и работает обычный компьютер. А что такое кубит в квантовых компьютерах и как он используется в вычислениях? Можно ли один кубит заменить n-ным числом битов?
Двоичный разряд физически --- это место для реализации состояния объекта, принимающего 2 возможных значения.
Этот разряд называется битом, если соответствующий объект классический (магнитный домен на металлическом диске, домен поляризации на пластмассовом сидюке и т.п.
 кубитом --- если квантовый (ядро с ориентированным вдоль данной оси магнитным моментом или спином).
Соответственно заменять кубит битами бессмысленно, так как к битам не применимы квантовые алгоритмы.
Набор кубитов для применения квантового алгоритма должен быть в едином квантовом состоянии,
биты же как раз по построению не могут быть сильно квантово связаны,
один бит не должен влиять на другой по определению.
Оставить комментарий
Имя или ник:
Комментарий: