Verschiedenes

Wissenschaftler simulieren Quantencomputer auf einem traditionellen Computer

Wissenschaftler simulieren Quantencomputer auf einem traditionellen Computer


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Wissenschaftler der Universität Linköping haben eine Simulation des Quantencomputers erstellt, die auf einem herkömmlichen Computer verwendet werden kann. Die Simulation zeige, wie ein Quantencomputer wirklich funktionieren werde.

Das Forschungsteam glaubt, dass ihre Arbeit dazu beitragen wird, das Quantencomputing voranzutreiben - ein Bereich des Supercomputing, der quantenmechanische Phänomene wie Verschränkung und Überlagerung nutzt, um Berechnungen durchzuführen.

VERBINDUNG: WAS ÄNDERT SICH DAS QUANTUM COMPUTING GENAU?

Supercomputer neu definieren

Der Quantencomputer soll Realität werden - a Milliarden-Dollar Die Forschungsanstrengungen in Schweden zielen darauf ab, innerhalb der nächsten zehn Jahre eine zu veröffentlichen. Die EU hat auch die Quantentechnologie zu einem ihrer Vorzeigeprojekte erklärt.

Es wird erwartet, dass die Technologie bei Simulationen biologischer, chemischer und physikalischer Systeme, die selbst für die leistungsstärksten Supercomputer von heute zu komplex sind, unglaublich wichtig wird.

Es gibt jedoch eine Menge, von denen wir noch nicht wissen, wie Quantencomputer funktionieren werden.

Jetzt haben Professor Jan-Åke Larsson und sein Doktorand Niklas Johansson von der Abteilung für Informationskodierung am Institut für Elektrotechnik der Universität Linköping eine Simulation bereitgestellt, die den Benutzern hilft, die Funktionsweise eines Quantencomputers zu verstehen und warum ist leistungsfähiger als ein klassischer Computer.

"Unsere Ergebnisse sollten für die Bestimmung des Baus von Quantencomputern von großer Bedeutung sein", sagte Professor Jan-Åke Larsson in einer Pressemitteilung. Die Ergebnisse des Teams wurden im wissenschaftlichen Journal veröffentlichtEntropie.

"Wir haben gezeigt, dass der Hauptunterschied darin besteht, dass Quantencomputer für jedes Bit zwei Freiheitsgrade haben. Indem wir einen zusätzlichen Freiheitsgrad in einem klassischen Computer simulieren, können wir einige der Algorithmen mit der gleichen Geschwindigkeit ausführen, die sie in a erreichen würden Quantencomputer ", sagt Jan-Åke Larsson.

Das Simulationswerkzeug der Forscher heißt Quantensimulationslogik oder QSL. Das System simuliert den Betrieb eines Quantencomputers mit einem guten alten klassischen Computer.

Wie es funktioniert

Ein Bit, die kleinste Dateneinheit in einem Computer, kann nur aufnehmen der Wert eins oder null, aber ein Quantenbit (ein Qubit) kann alle Werte dazwischen annehmen. Quantencomputer müssen als solche nicht viele Operationen für jede von ihnen ausgeführte Berechnung verarbeiten.

Das Tool der Forscher simuliert dies, indem es berücksichtigtein zusätzlicher Freiheitsgrad für jedes Bit, das Teil der Verarbeitungsberechnung ist.

"Jedes Bit hat zwei Freiheitsgrade: Es kann mit einem mechanischen System verglichen werden, bei dem jedes Teil zwei Freiheitsgrade hat - Position und Geschwindigkeit. In diesem Fall handelt es sich um Berechnungsbits, die Informationen über das Ergebnis der Funktion enthalten und Phasenbits - die Informationen über die Struktur der Funktion enthalten ", erklärt Jan-Åke Larsson.

Die Wissenschaftler haben QSL bereits verwendet, um einige Quantenalgorithmen zu untersuchen. Einige der in QSL simulierten Algorithmen laufen so schnell wie in einem Quantencomputer, behaupten die Forscher.

"Das Ergebnis zeigt, dass die höhere Geschwindigkeit in Quantencomputern von ihrer Fähigkeit herrührt, Informationen in einem zusätzlichen informationstragenden Freiheitsgrad zu speichern, zu verarbeiten und abzurufen. Dies ermöglicht es uns, die Funktionsweise von Quantencomputern besser zu verstehen. Auch dieses Wissen sollte es schaffen." Quantencomputer sind einfacher zu bauen, da wir wissen, welche Eigenschaft für den Quantencomputer am wichtigsten ist, um wie erwartet zu funktionieren ", sagt Jan-Åke Larsson.

Das System ist vielversprechend, um den Schülern zu helfen, die Funktionsweise von Quantencomputern zu verstehen.

Zum Beispiel kann QSL verwendet werden, um Quantenkryptographie und Quantenteleportation sowie einige Rechenalgorithmen wie Shors Algorithmus zur Faktorisierung zu verstehen.

Darüber hinaus ist eine funktionierende Simulation ein großartiges Werkzeug für alle Forscher, die nach Möglichkeiten suchen, wie Quantencomputer die Computerlandschaft in Zukunft erheblich verändern werden.


Schau das Video: Quantenfelder: Die wirklichen Bausteine des Universums - mit David Tong (Juli 2022).


Bemerkungen:

  1. Honorato

    Ich entschuldige mich für die Störung ... Ich habe eine ähnliche Situation. Lass uns diskutieren.

  2. Beth

    Stimme dir absolut zu. Darin ist auch etwas, was ich für eine gute Idee halte.

  3. Eldrid

    Und es hat mir gefallen, es ist cool.



Eine Nachricht schreiben