Квантовые компьютеры - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Квантовые компьютеры. Доклад-сообщение содержит 15 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:

Содержание

Слайд 3

Описание слайда:

Введение Используя законы квантовой механики, можно создать принципиально новый тип вычислительных машин, которые позволят решать некоторые задачи, недоступные даже самым мощным современным суперкомпьютерам. Резко возрастет скорость многих сложных вычислений; сообщения, посланные по линиям квантовой связи, невозможно будет ни перехватить, ни скопировать. Сегодня уже созданы прототипы этих квантовых компьютеров будущего.

Слайд 4

Описание слайда:

Введение Квантовый компьютер — устройство, которое выполняет вычисления, основываясь на законах квантовой механики. Основным элементом квантового компьютера являются квантовые биты, или кубиты (quantum bit, qubit). Кубит допускает два собственных состояния, обозначаемые |0> и |1>, но при этом может находиться и в их суперпозиции, то есть в состоянии А*|0>+В*|1>, где A и B - любые комплексные числа, удовлетворяющие условию | A |2 + | B |2 = 1.

Слайд 5

Описание слайда:

Введение

Слайд 6

Описание слайда:

Введение Классический компьютер хранит в памяти L бит, которые за каждый такт работы процессора подвергаются изменению. В квантовом компьютере в памяти (регистр состояния) хранятся значения L кубитов, однако квантовая система находится в состоянии, являющемся суперпозицией всех базовых 2L состояний, и изменение квантового состояния системы, производимое квантовым процессором, касается всех 2L базовых состояний одновременно. Соответственно в квантовом компьютере вычислительная мощность достигается за счет реализации параллельных вычислений, причем теоретически квантовый компьютер может работать в экспоненциальное число раз быстрее, чем классическая схема.

Слайд 7

Описание слайда:

Как все начиналось 1900 г.- Макс Планк, открытие квантовых свойств теплового излучения; 1930-е гг.- венгерский математик Джон фон Нейман обратил внимание на возможность разработки квантовой логики; 1980-е гг.- начало разработки теории квантовых компьютеров (русский математик Ю.И.Манин, американский физик П.Бенев, английский ученый Д.Дойч, лауреат Нобелевской премии по физике Р.Фейнман); 1994 г.- квантовый алгоритм факторизации П.Шора; 1996 г.- поисковый алгоритм Л. Гровера; 1998 г.- Айзек Чуанг, первый двухкубитный квантовый компьютер.

Слайд 8

Описание слайда:

Устройство квантового компьютера Схематическая структура квантового компьютера

Слайд 9

Описание слайда:

Устройство квантового компьютера Теоретические модели квантового компьютера: Компьютер на основе молекул органических жидкостей и методов ядерно-магнитном резонанса для управления кубитами; На основе ионов, захваченных ионными ловушками; На основе зарядовых состояний куперовских пар; На основе миниатюрных сверхпроводимых колец; Компьютер на твердом теле.

Слайд 10

Описание слайда:

Устройство квантового компьютера К физической системе, реализующей полномасштабный квантовый компьютер (превосходящий по производительности любой классический компьютер), предъявляются следующие требования: Система состоит из точно известного числа частиц (L>103); Возможность привести систему в точно известное начальное состояние; Степень изоляции от внешней среды должна быть очень высока; Обеспечение измерений с достаточно высокой надежностью состояния квантовой системы на выходе. Измерение конечного квантового состояния является одной из основных проблем квантовых вычислений.

Слайд 11

Описание слайда:

Квантовые компьютеры сегодня Прототипы квантовых компьютеров существуют уже сегодня. Правда, пока что экспериментально удается собирать лишь небольшие регистры, состоящие всего из нескольких квантовых битов. К сожалению, существующие квантовые системы еще не способны обеспечить надежные вычисления, так как они либо недостаточно управляемы, либо очень подвержены влиянию шумов. Однако физических запретов на построение эффективного квантового компьютера нет, необходимо лишь преодолеть технологические трудности.

Слайд 12

Описание слайда:

Квантовые компьютеры сегодня Ноябрь 2009 г. - Создана модель программируемого квантового процессора. Физики из Национального института стандартов и технологий (США) реализовали обширный набор «программ» на базе двух кубит, представленных ионами бериллия.

Слайд 13

Описание слайда:

Взгляд в будущее Перспективность квантовых счислений заключается в том, что квантовые компьютеры смогут решать целые классы задач, которые сейчас являются очень тяжелыми и трудно обрабатываемыми. А что же станет с классическими компьютерами? Отомрут ли они? Вряд ли. И для классических, и для квантовых компьютеров найдутся свои сферы применения. Внедрение квантовых компьютеров не приведет к решению принципиально нерешаемых классических задач, а лишь ускорит некоторые вычисления. Кроме того, станет возможна квантовая связь - передача кубитов на расстояние, что приведет к возникновению своего рода квантового Интернета. Квантовая связь позволит обеспечить защищенное (законами квантовой механики) от подслушивания соединение всех желающих друг с другом. Информация, хранимая в квантовых базах данных, будет надежнее защищена от копирования, чем сейчас. Фирмы, производящие программы для квантовых компьютеров, смогут уберечь их от любого, в том числе и незаконного, копирования.

Слайд 14

Описание слайда:

Взгляд в будущее У квантовых компьютеров есть еще одна сфера применения, огромное значение которой понятно уже сегодня, - создание экспертных систем нового поколения. Квантовый компьютер сможет не только накапливать, хранить и обрабатывать информацию, но и производить с ней операции, совершенно недоступные даже самым мощным современным компьютерам. Создание подобной экспертной системы произведет крупнейший переворот в технике. Страна, которая первой создаст такую экспертную систему, получит уникальный шанс вырваться в лидеры в научно-технической гонке.