Квантовите трикове
Категория: Интернет
неделя, 10 Март 2002 0:00ч
В квантовия компютър ядрата на атомите функционират като така наречените кюбити - 1-ите и 0-ите на двоичния код. Когато спинът на ядрото е насочен нагоре, той е 0, когато е надолу - е 1. Но при квантовите изчисления съществува и трета възможност: ядрото може да се намира в специално квантово състояние, което му позволява едновременно да заема и двете позиции. Това явление се нарича суперпозиция и то лежи в основата на огромната изчислителна мощ на квантовия компютър - т.е. ако ядрото може да представлява 0, 1 или двете едновременно, един кюбит може да върши работата на 2 обикновени бита, 2 - работата на 4, 4 - на 16 и т. н. Продължавайки малко нагоре по експоненциалната скала, се вижда, че сравнително малък квантов компютър (да кажем около 40 кюбита) получава възможностите на суперкомпютър. В действителност конвенционалните компютри трудно моделират точното квантово поведение дори на малък брой атоми, защото ядрата са твърде деликатни; квантов компютър би се справил значително по-добре в изучаването на квантовото поведение.
Същността на проблема е, че след като веднъж е „прочетено“, състоянието на ядрото престава да се намира в суперпозиция и се установява в 0 или 1. Подобната на тенджера под налягане машина на Чуанг, създадена в Ай Би Ем, е проектирана да задържа атомите в суперпозиция достатъчно дълго, за да извършат пресмятането. „Хитростта е в това да създадеш молекула, която може да остане в дадено квантово състояние значително дълго - в този случай 1,5 секунди - казва той. - Това е цяла вечност за обект от квантова величина. В реалния живот нормално няма къде да видите нещо да стои на две места по едно и също време.“
Чуанг е помогнал при разработката на 4 квантови компютъра, като всеки следващ е по-усъвършенстван от предишния. Миналата есен неговият 7-кюбитов компютър беше първият, който прилага алгоритъм за разделяне на множители от прости числа. Разделянето на множители е ключово за криптирането; Фред Чонг, доцент по компютърни науки в Калифорнийския университет Дейвис, преценява, че на днешния най-бърз компютър ще са нужни милиарди години да разложи на множители 300-цифров криптиращ ключ, като усърдно се опитва да изпробва възможност след възможност; квантов компютър може да разбие кода за около 30 часа.
