Прототип квантового процесора

31.03.2007 Категорія: Цікаво Компютери

У минулу п"ятницю північноамериканське космічне агентство НАСА оголосило про те, що його фахівці створили спеціалізований чіп, який може бути використаний для реалізації квантового процесора.

Нагадємо, що квантовий процесор (або комп"ютер) - це гіпотетичний обчислювальний пристрій, що істотно використовує при роботі кванто-механічні ефекти, такі як квантова суперпозиція і квантовий паралелізм.

Передбачається, що дана концепція дозволить подолати деякі обмеження класичних комп"ютерів. Квантові процесори оперують такою обчислювальною одиницею, як кубіт (qubit - оптичний біт). По теорії, в них не буде таких процесорів, як зараз, а будуть встановлені оптично матриці, здатні працювати в мільйони разів швидше, ніж будь-які сучасні комп"ютери.

За словами Алана Клейнсассера, керівника програми квантових досліджень в Лабораторії реактивного руху НАСА в місті Пасадена (штат Каліфорнію, США), інженери підрозділу MDL (Microdevices Laboratory) створили працюючий прототип простого квантового процесора, що працює при наднизьких температурах і у разі міліметрової відстані між випромінювачами.

В НАСА говорять, що процесор був створений за замовленням канадської компанії D-Wave, яка 13 лютого 2007 року в Музеї історії комп"ютерів (Каліфорнія, США) представила закінчену модель квантового комп"ютера.

Ед Мартін, керівник компанії D-Wavе, говорить, що поки і і ділове і наукове співтовариство віднеслися до розробки скептично, оскільки ділове співтовариство хотіло б бачити якісь практичні приклади обробки інформації, а наукове хотіло б бачити закінчену квантову модель на практиці.

Разом з тим, в 2008 році D-wave вже планує побудувати працюючу машину, яка в теорії повинна бути в тисячі разів швидше за сучасні машини, крім того, на 2008 рік компанія вже починає приймати замовлення на оренду машинного часу з боку наукових, урядових і ділових замовників.

Не дивлячись на цього, в D-wave говорять, що перший комп"ютер буде не в чистому вигляді квантовим, а швидше гібридним, для роботи комп"ютерних застосувань застосовуватимуться традиційні цифрові процесори, а квантовий процесор, що працює з одним кубітом, виконуватиме роль співпроцесора, необхідного для прискорення обчислень. Модель традиційного процесора, в D-wave поки не називають.

В НАСА говорять, що створене ними для D-wave рішення використовує з"єднання алюмінію і ніобію, що надпроводяться, які занурені в охолоджений резервуар з рідким гелієм. Даний "співпроцесор" здатний досягати суперкомп"ютерних швидкостей обчислення, оскільки його базові обчислювальні одиниці вже одночасно містять в собі значення 0 і 1, які миттєво розділяють дані значення між всіма іншими кубітамі. Стандартні ж процесори в одиницю часу можуть містити або 0, або 1, причому передача сигналу 0 або 1 на всіх напрямках відразу неможлива.

Алан Клейнсассер помічає, що Лабораторія реактивного руху НАСА вже близько 10 років веде різні квантові розробки.

Квантові комп"ютерні обчислення на сьогодні обмежені двома істотними чинниками, по-перше для їх роботи потрібні наднизькі температури, а по-друге потрібне нове покоління матричних оптичних сенсорів, які промислово на сьогодні не проводяться, а існують лише в лабораторіях в одиничних екземплярах.

Квантовий комп"ютер, який компанія D-wave продемонструвала 13 лютого, використовував чіп, здатний працювати з 16 кубітамі одночасно.

До кінця 2007 року в D-wave і НАСА планують створити 32-кубитный чіп, до середини 2008 року - 512-кубитный, а до кінця 2008 року в D-wave збираються створити 1024-кубитный комп"ютер.

Разом з тим, навіть самі розробники говорять про те, що перші зразки повністю квантових процесорів з"являться приблизно через 10 або трохи більше років. Поки ж дані квантові розробки використовуються в основному для криптографії в різних фінансових системах.

На думку Мартіна Каріті, аналітика компанії Technology Business Research, невеликі компанії ніби D-wave навряд чи зможуть поодинці створити повноцінні квантові рішення, але роки через 5-8 вони, швидше за все, будуть куплені технологічними гігантами ніби IBM або Intel і ось тоді можна буде чекати появи принципово нові технологій, які в десятки тисяч разів прискорять потужність комп"ютерів.

The correspondent: дані підготовлені на основі матеріалів www.cybersecurity.ru
www.cybersecurity.ru