Máy tính lượng tử
tải về 1.25 Mb. Chế độ xem pdf
|
FTS702001 Chuong 2 V1.080823
- Điều hướng trang này:
- 3 Nguyên lý hoạt động
| 2 Máy tính lượng tử
Máy tính lượng tử (còn gọi là siêu máy tính lượng tử) là một thiết bị tính toán dựa trên ứng dụng của cơ học lượng tử. Trong máy tính lượng tử, dữ liệu không được xử lý bởi điện tử đi qua transistor nữa, mà xử lý bởi các nguyên tử được “giam giữ” với tên gọi là quantum bit hay Qubits. Máy tính lượng tử có phần cứng khác hẳn với máy tính thông thường. Một trong các mô hình lý thuyết về máy tính lượng tử là máy Turing lượng tử hay còn gọi là máy tính lượng tử phổ dụng. Máy tính lượng tử có những đặc điểm lý thuyết chung với máy tính phi tất định (non- deterministc) và máy tính xác suất (probabilistic automaton computer), với khả năng có thể đồng thời ở trong nhiều trạng thái. Sự phát triển của máy tính lượng tử thực tế vẫn còn ở giai đoạn sơ khai, nhưng các thí nghiệm đã được thực hiện trên một số lượng rất nhỏ các bit lượng tử. Nhiều chính phủ quốc gia và cơ quan quân sự đang tài trợ cho nghiên cứu điện toán lượng tử trong nổ lực phát triển máy tính lượng tử cho các mục đích dân sự, kinh doanh, thương mại, môi trường và an ninh quốc gia, như tiền điện tử. Máy tính lượng tử được cho là có tiềm năng nhanh hơn và mạnh hơn nhiều lần so với máy tính ngày nay. Krysta Svore, giám đốc chính bộ phận nghiên cứu của Microsoft đã nói rằng: “Những vấn đề mà chúng ta phải mất hàng tỉ năm để tính toán giải quyết theo kiểu cổ điển, với máy tính lượng tử, chỉ cần vài ngày hoặc vài tuần”. Downloaded by tu?n yêu Th?o (tuantnt12345@gmail.com) lOMoARcPSD|33119283 3 Nguyên lý hoạt động Nguyên lý hoạt đông của máy tính lượng tử là sử dụng trực tiếp các hiệu ứng của cơ học lượng tử như tính chồng chập và rối lượng tử để thực hiện các phép toán trên dữ liệu đưa vào. Trong máy tính lượng tử, dữ liệu không đòi hỏi phải được mã hóa thành các chữ số nhị phân (bit 0 và 1), mà sử dụng các qubit (bit lượng tử) ở trong trạng thái chồng chập lượng tử để thực hiện tính toán lượng tử. 3.1 Qubit Máy tính lượng tử thực hiện hoạt động với các qubit (Quantum bit, hay còn gọi là bit lượng tử) thay vì các bit nhị phân như máy tính thông thường. Qubit mở ra tiềm năng cho máy tính lượng tử thông qua các thuật toán phức tạp và thực hiện các phép tính nhanh nhiều hơn so với các hệ thống hiện có. Bit là đơn vị cơ bản của thông tin cổ điển. Mỗi bit chỉ có thể nhận một trong hai giá trị: 0 hoặc 1. Có thể hiểu mỗi bit là trạng thái “đóng” hoặc “mở” của transitor hoặc được biểu diễn bằng mũi tên chỉ lên hoặc chỉ xuống. Qubit là đơn vị của thông tin lượng tử. Thông tin đó miêu tả một hệ cơ học lượng tử có hai trạng thái cơ bản. Một trạng thái qubit thuần túy là chồng chập lượng tử tuyến tính (superposition) của hai trạng thái cơ bản trên. Điều này khác với bit của thông tin cổ điển, chỉ nhận một trong hai giá trị 0 hoặc 1, nhờ đó sức mạnh tính toán của máy tính lượng tử trở nên vượt trội và khả năng mang thông tin vô hạn. tải về 1.25 Mb. Chia sẻ với bạn bè của bạn:
|