О квантовом мышлении. Часть первая.

 Вот уже пол года прошло с тех пор, как я решил написать квантовый обработчик. В результате я закопался в учебниках по матану, физике, и пр., и чем больше узнаю, тем больше понимаю, сколько всего я ещё не знаю. По этому я решил написать серию маленьких постов, описывающих особенности квантовых вычислений и их основные отличия от классических вычислений и классической логики. А квантовый обработчик по задумке должен быть объединением всех
этих особенностей. 
 
 

Описание сущности квантовых компьютеров, квантовых вычислений и квантовых алгоритмов

 

Квантовый компьютер отличается от обычного тем, что он видит картину в целом - то есть видит и обрабатывает единовременно весь объём памяти, в то время, как обычный компьютер всегда обрабатывает по одному числу за один шаг (100-ядерный процессор, при условии максимальной загруженности, обрабатывает не более 100 чисел за один шаг).
В квантовых компьютерах ячейкой памяти является "кубит". Он так же, как и ячейка памяти обычных компьютеров "бит" может содержать "0" или "1", но образуются эти "0" и "1" в нём только в процессе считывания (измерение), а в интервалах между считыванием действует эффект квантовой неопределённостис (то есть суперпозиции всех возможных состояний) и хранящееся там число находится где-то между "0" и "1" (и даже немного сбоку, за счёт того, что оно может принимать комплексные значения).
Способность квантовых компьютеров видеть и обрабатывать картину в целом является следствием эффекта "квантовой запутанности" кубитов между собой. В результате запутывания они начинают влиять друг на друга и превращаются в одно многомерное число, то есть в точку в многомерном пространстве, но если учитывать, что в интервалах между считыванием действует эффект квантовой неопределённости, то эту точку надо представлять в виде облака, состоящего из множества вероятных значений нахождения этой точки, при этом некоторые области в нём соответствуют большей вероятности нахождения и от этого более густые. но суммарная масса облака всегда постоянна и в сумме даёт единицу, это значит, что есть ровно 100%-ная вероятность, что это точка вообще где-то находится. Квантовые вычислительные операции примечательны тем, что они могут обрабатывать не одно число а трансформировать всё пространство состояний (или облако) сразу, это всевозможные смещения и повороты, то есть потоки и вихри. Для обработки информации таким образом, необходимо сначала создать многомерное представление данных, то есть назначить разным измерениям бесконечномерного пространства разный смысл и выбрать в нём точку начальных данных. После этого точка сама собой расплывается в облако, затем надо выбрать требуемое преобразование "квантовую эволюцию", которое изменит форму этого облака нужным образом, затем происходит выбор самого плотного места на этом облаке. Но, скорее всего, это будет очень странное облако, клочковатое и быстро мерцающее.
Таким образом, обработчики, в которых есть инструкция "увидеть картину в целом" являются квантовыми (использующими квантовые вычисления).

0
02:37
422
Нет комментариев. Ваш будет первым!
Загрузка...