první qubyte

Časopis Nature 1.12. oznámil, že vědci v Innsbrucku vytvořili první qubyte, kvantový bajt. Osm propletených iontů vápníku v lineární pasti. Nedávno se naučili qubity teleportovat, jsou tedy na nejlepší cestě k použitelnému kvantovému počítači.

6.12.2005 01:15 | egg | IT novinky

Komentáře

[cred]

A bude to behat na Linuxe

[egg]

Když ho přepíšeš do QCL...

[kolisko]

Prave jsem zjistil, ze ty chlapici, co to maj na triku, maji kancelare 100 m od moji. Jak vzrusujici byt tak blizko mistu, kde se rodi budoucnost! :)

[bazil]

ja jen doufam, ze se toho doziju

[Tomáš]

Mohl by někdo, prosím, toto přeložit do češtiny?

[egg]

V několika větách to nebude snadné, pokud jsi o tom nikdy neslyšel, jde totiž o aplikace kvantové fyziky, která je poměrně obtížná na pochopení. Nicméně zkusím shrnout, co je na tom zajímavé.

Pojem kvantový počítač označuje stroj, který využívá dosti speciálních fyzikálních vlastností částic (kdybys to hledal, tak zejména superpozici stavů a propletenost (entanglement)). Výsledkem je výpočetní model kvalitativně odlišný od Turingova stroje, čili počítá se úplně jiným způsobem než na všech současných počítačích. Místo bitů jako jednotky informace používáme qubity, které mohou být jakoby ve stavu 0 i 1 zároveň, což dává možnost počítat s více hodnotami najednou. Tento nový model umožňuje rychle řešit i některé úlohy, které jsou na dnešních počítačích časově náročné. Například rozklad velkých čísel na prvočinitele nebo diskrétní logaritmus. Zajímavé je, že na obtížné řešitelnosti těchto úloh stojí bezpečnost dnešních oblíbených šifer a souvisejích věcí. Pořádný kvantový počítač by tak svému majiteli dal i možnost číst zprávy zašifrované PGP, falšovat elektronické podpisy, odposlouchávat šifrovaná spojení mezi bankou a klientem a podobně.

Jenže je technicky obtížné vytvořit kvantový počítač, který by pracoval s větším počtem qubitů současně. Dosud se podařilo tak nanejvýš rozložit číslo 15 na 3x5, ale to je moc malé zadání pro praktické účely. Problém působí zejména jev zvaný dekoherence. Zprávička informuje o tom, že dochází k pokroku ve vývoji tohoto typu počítačů. Zatím ale jen ve specializované laboratoři a stále ještě v malém měřítku. Nicméně je to pokrok.

Ještě snad vysvětlit zmínku o teleportaci. Je třeba ignorovat sci-fi význam toho slova, v tomhle kontextu to v podstatě znamená jen přenos hodnoty qubitu z jednoho atomu na druhý. Zdánlivě je to triviální operace, jenže kvantová mechanika zakazuje tu hodnotu číst, tím by se zničila. Přesto ji lze speciálním postupem přenést na jiný atom a říká se tomu kvantová teleportace.

Podrobnosti jsou v odkazovaných článcích. OK?

[Tomáš]

Tý jo - super! Možná by stálo za to tohodit do blogu, ať to tu nevyschne

[MicE]

vdaka za vysvetenie

[egg]

Sorry, malá mystifikace se vloudila. Výpočetní síla je stejná jako u Turingova stroje. Kvantový počítač lze při dostatku času a paměti simulovat na normálním počítači (simulátor s překladačem pro Linux je ke stažení). Nevyřeší tedy nic, co by na normálním počítači v principu nešlo, třeba halting problem. Ale zásadním způsobem se mění výpočetní složitost, čili některé řešitelné úlohy jdou řešit rychleji. A jiné třeba pomaleji.

[JiK]

a ten osmiqubit by umoznil umi resit nejake ulohy?

[egg]

Zřejmě nic velkého. V článku ani nepíšou, že by na tom už něco počítali. Jen úspěšně připravili propletený stav 8 částic najednou, což je světový rekord. Je to jen další krok na dlouhé cestě. Zprávičku jsem napsal proto, že přechod z qubitu na qubyte je symbolický a následoval brzy po úspěchu s teleportací.