Квантовые компьютеры - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Квантовые компьютеры. Доклад-сообщение содержит 10 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

Квантовые компьютеры.

Слайд 2

Описание слайда:

Немного истории. Хью Эверетт III (англ. Hugh Everett III , 11 ноября 1930 — 19 июля 1982) В 1957 году предложил оригинальное объяснение квантовым эффектам. Он заявил, что подобные эффекты вызывают теневые фотоны, то есть фотоны, которые принадлежат другим вселенным. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Ричард Филлипс Фейнман (Фа́йнман) (англ. Richard Phillips Feynman; 11 мая 1918 — 15 февраля 1988) В 1982 году предложил использовать многомировую интерпретацию Эверетта для создания вычислительных машин. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Питер Шор(англ. Peter Shor) В 1994 году предложил эффективный квантовый алгоритм для сложных вычислений, которые могут использоваться, к примеру, для взламывания систем шифрования информации. Алгоритм Шора позволяет за короткий промежуток времени решать на квантовом компьютере задачи, с которыми не могут справиться современные компьютеры. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Лов Гровер (англ. Lov Kumar Grover) В 1996 году предложил квантовый алгоритм быстрого поиска в неупорядоченной базе данных.

Слайд 3

Описание слайда:

Кубит.

Слайд 4

Описание слайда:

Квантовые вычисления. Идея квантовых вычислений состоит в том, что квантовая система из L двухуровневых квантовых элементов (квантовых битов, кубитов) имеет 2L линейно независимых состояний, а значит, вследствие принципа квантовой суперпозиции, пространством состояний такого квантового регистра является 2L-мерное гильбертово пространство. Операция в квантовых вычислениях соответствует повороту вектора состояния регистра в этом пространстве. Таким образом, квантовое вычислительное устройство размером L кубит может выполнять параллельно 2L операций.

Слайд 5

Описание слайда:

Квантовые компьютеры. на основе ионных ловушек; ядерного магнитного резонанса; оптики; твёрдого тела;

Слайд 6

Описание слайда:

КК на основе ионных ловушек.

Слайд 7

Описание слайда:

КК на основе ЯМР. Преимущество метода использования ЯМР заключается в том, что его можно применять при комнатной температуре. Тем более что технология ЯМР в целом уже добилась некоторого успеха. Суть метода в том, чтобы использовать макроскопическое количество материи и закодировать квантовый бит в среднем состоянии спина большего количества ядер. Состояниями спина можно управлять посредством магнитных полей, а среднее состояние спина можно измерить при помощи техники ЯМР. Основная проблема при использовании этого метода заключается в трудностях при увеличении квантового регистра. Мощность сигнала падает как 1/2n, где n - число кубитов.

Слайд 8

Описание слайда:

Поиск по базе данных. Основан на алгоритме Гровера. Алгоритм Гровера — квантовый алгоритм быстрого поиска в неупорядоченной базе данных. Алгоритм был разработан Л. Гровером в 1996 году. В классической модели вычислений среди алгоритмов поиска наибыстрейшим из возможных является линейный поиск, требующий N времени. Доказано, что он является наиболее быстрым квантовым алгоритмом для поиска в неупорядоченной базе данных. Также доказано, что не существует классических алгоритмов той же эффективности. Алгоритм Гровера обеспечивает квадратичный прирост скорости, в то время как некоторые другие квантовые алгоритмы, например, алгоритм факторизации Шора, дают экспоненциальный выигрыш по сравнению с соответствующими классическими алгоритмами. Но несмотря на это, квадратичный прирост значителен при достаточно больших значениях N.

Слайд 9

Описание слайда:

Разложение натурального числа на множители. Основан на алгоритме Шора. Значимость алгоритма заключается в том, что при использовании достаточно мощного квантового компьютера, он сделает возможным взлом криптографических систем с открытым ключом. К примеру, RSA использует открытый ключ N, являющийся произведением двух больших простых чисел. Один из способов взломать шифр RSA — найти множители N. При достаточно большом N это практически невозможно сделать, используя известные классические алгоритмы. Так как алгоритм Шора работает только на квантовом компьютере, в настоящее время не существует технических средств, позволяющих за полиномиальное время от длины числа разложить достаточно большое число на множители. Алгоритм Шора в свою очередь, используя возможности квантовых компьютеров, способен произвести факторизацию числа за полиномиальное время. Это может поставить под угрозу надёжность большинства криптосистем с открытым ключом, основанных на сложности проблемы факторизации чисел. Как и другие алгоритмы для квантовых компьютеров, алгоритм Шора вероятностный: он даёт верный ответ с высокой вероятностью. Вероятность ошибки может быть уменьшена при повторном использовании алгоритма. Тем не менее, так как возможна проверка предложенного результата (в частности простоту числа) в полиномиальное время, алгоритм может быть модифицирован так, что ответ, полученный в полиномиальное время, будет верным с единичной вероятностью. Алгоритм Шора был разработан Питером Шором в 1994 году. Семь лет спустя, в 2001 году, его работоспособность была продемонстрирована группой специалистов IBM. Число 15 было разложено на множители 3 и 5 при помощи квантового компьютера с 7 кубитами..

Слайд 10

Описание слайда:

КК в настоящее время. В феврале 2007 года канадская компания D-Wave Systems представила первый работающий прототип квантового компьютера Orion. Презентация работающего в Ванкувере компьютера производилась в Силиконовой долине. Компьютер представлял собой 16-кубитовый кремниевый чип, состоящий из кристалла ниобия, помещенного в катушку индуктивности. Работа квантового компьютера основана на измерении магнитных полей и переводу их изменений, вызванных ниобием, в результат счисления. Этот компьютер функционирует при температуре - 273,15 град Цельсия и охлаждается жидким гелием. Работают над квантовыми компьютерами и в России. Институт теоретической физики им. Ландау РАН и Физико-технологический институт РАН проводят опыты с разной архитектурой квантовых компьютеров, с разными материалами.

Теги Квантовые компьютеры

Похожие презентации