Главная » Справочник » Сквозные технологии » Квантовые технологии

Квантовые технологии

Квантовые технологии представляют собой область исследований, которая объединяет дисциплины информатики, теории информации и квантовой физики. Идея о том, что информация является основной частью физики, относительно нова, однако существует сильная связь между теорией информации и квантовой механикой.

В то время как традиционные вычисления работают с двоичной системой единиц и нулей, квантовые вычисления используют кубиты. При этом кубиты способны находиться в суперпозиции, что означает, что они находятся в обоих состояниях, единице и нуле, одновременно.

Данное положение означает, что кубит не находится где-то между 1 и 0, а в действительности значение кубита изменяется в зависимости от его измерения. Такая особенность кубитов в квантовой механике называется запутанностью, является основной идеей квантовых вычислений и позволяет квантовым компьютерам решать крупномасштабные уравнения, для которых они используются.

Квантовые вычисления часто используются для научных исследований, где обычный компьютер не имеет достаточной вычислительной мощности для выполнения необходимых вычислений.

Достаточным примером является молекулярное моделирование, в котором большие молекулы являются довольно сложными для современных компьютеров для расчета поведения мгновенно происходящих с ними во время реакции процессов, в то время как мощность квантовых компьютеров может открыть двери таких вычислений для дальнейшего понимания этих молекул.

Квантовые вычисления представляют собой новый тип вычислений, который использует коллективные свойства квантовых состояний, такие как суперпозиция, интерференция и запутанность в процессе протекающих действий и вычислений. В результате и были созданы квантовые компьютеры, однако они в настоящее время слишком малы и не могут превзойти по своей мощности классические компьютеры, например суперкомпьютеры для практического применения.

Считается, что пока они способны решать небольшой класс вычислительных задач. Например, целочисленная факторизация, составляющая основу шифрования RSA, осуществляется гораздо быстрее, чем на классических компьютерах. Поэтому изучение возможностей квантовых вычислений является перспективным широчайшим полем квантовой информатики.

Предыдущая статья Искусственный интеллект и виртуальная реальность Следующая статья Робототехника как самостоятельная дисциплина

Статьи по теме

Полезные статьи