Квантовые компьютеры

История возникновения идеи
Принципы квантовых вычислений
Принципы устройства квантового компьютера
Пути физической реализации квантовых компьютеров
Перспективы применения квантовых компьютеров
Содержание

1957 – Хью Эверетт создает многомировую интерпретацию квантовой механики
1980 – Ю.Манин выдвигает идею квантовых вычислений в работе «Вычислимое и невычислимое»
1982 – Р. Фейнман выдвинул предложил использовать квантовые вычисления для ряда операций
История возникновения идеи

1985 - Дэвид Дойч предложил конкретную математическую модель квантовой машины
1994 - Питер Шор создает алгоритм факторизации для квантового компьютера
История возникновения идеи

Кубит – единица хранения информации в квантовом компьютере
Особенность кубитов – возможность образовывать суперпозицию
Квантовая суперпозиция - суперпозиция взаимоисключающих состояний
Кубит и квантовая суперпозиция

Квантовый параллелизм
Квантовая запутанность
Квантовые алгоритмы
Принципы квантовых вычислений

Создание возможности закодировать бит информации
Возможность привести систему в начальное состояние
Изолированность квантовой системы
Возможность проводить измерения
Условия создания квантового компьютера

Блок квантовых вычислений управляется классическим компьютером
Теоретическое устройство квантового компьютера

на ЯМР-спектрометре
на ионных ловушках
на полупроводниках
на сверхпроводниках
Пути физической реализации квантовых компьютеров

Кубиты – спины ядер молекулы
Селективное воздействие
Ансамблевый квантовый
компьютер
Преимущества
и недостатки
Компьютер на ЯМР-спектрометре

Ионные ловушки в кристаллах
Кубит – уровни энергии ионов
Преимущества
и недостатки
Компьютер на ионных ловушках

Полупроводники (кремний) как основа
Кубит – пара атомов
Преимущества и недостатки
Квантовый компьютер на полупроводниках

Используется эффект Джозефсона
Создание ловушек на основе сверхпроводников
Преимущества и недостатки
Квантовый компьютер на сверхпроводниках

Квантовая криптография и криптоаналитика
Квантовая связь
Экспертные системы нового поколения
Моделирование физических и химических систем
Перспективы применения