siones Сообщение 08/11/2011 19:19 Копия темы
Я тут решил наконец разобраться в квантовых вычислениях (которые предполагаются в квантовых компьютерах, которые все никак сделать не могут, но вроде как близки :)

Попробую на пальцах (хотя таких попыток в интеренете масса но все они както непонятны – те кто пишет сами до конца не понимают): есть набор кубитов – систем обладающих квантовой динамикой, т.е. там не просто шум а некие скажем "квантовые биения" с периодом равным времени декогеренции. Мы можем установить там либо 1 либо 0, и в пределах периода декогеренции он будет сохранятся. Но с таким состоянием ничего нельзя извлечь полезного – ибо это чисто класический бит получился. Все квантовые преимущества получаются из замешанных квантовых состояний – простешим способом позволяющим получить такое состояние является преобразование Адамара – оно создает состояние на 50% являющееся 1 и 0 одновременно. Теперь представим себе что по сути мы можем загнать в кубит состояние с произвольной пропорцией 1 и 0 – простейшие преобразования именно это и позволяют сделать. А дальше, с таким образом подготовленным квантовых регистром, производятся квантовые преобразования – весьма сложная для понимания вещь, и нет никакой аналогии с обычными алгоритмами. Например, сложно понять что мы не можем считывать промежуточные состояния регистра – если мы его считали то тем самым произвели коллапс волновой функции и система из квантовой превратилась в обычную без каких либо преимуществ. А квантовое состояние именно в том и состоит что в нем заклечено 2 в n-степени обычных состояний, и при считывании все это множество переходит с определенной вероятностью только в одно и дальше таким и остается. Таким образом мы можем получить только один выходной результат, а все промежуточные квантовые шаги будут оперировать сразу всем множеством 2 в n-степени класических значений. Это и есть суть "квантовой магии" – квантовый параллелизм. И никакими шумами его не заменить. Другое дело что живые макрообъекты типа клеток головного мозга вроде как работают схожим образом: например ассоциативный поиск и другие задачи практически не могут быть решены эффективно на обычных компьютерах. Но вопрос этот, квантовые ли там алгоритмы, звучит сейчас фантастически ибо физике пока неизвестны макросистемы с квантовой динамикой. Поэтому и требуется охлаждение почти до самого 0 градусов кельвина – время декогеренции уменьшается катастрофически даже уже при нескольких градусах. На данный момент экспериментально доказана возможность создания кубита при комнатной температуре на примесях азота в алмазе, но технически очень сложно создать регистр. Я предполагаю существование некой системы на основе одномерного углерода в которой бы могла наблюдатся макроспопическая квантовая динамика. Например на основе тех же примесей азота в алмазе – заряд на ловушках несет состояние двух кубитов но при этом находится во взаимодействии с макроскопической системой упорядоченных углеродных макромолекул. Тут нужны эксперименты.