На главную страницу | Новости  |  Ссылки | Контакты

Spyphy Farnsworth
Квантовая реальность. Кибернетика. Искусственный интеллект


Введение в квантовую информатику


Квантовая информатика (некоторые авторы используют термин "квантовая информация") --- это новое направление науки и техники, возникшее на стыке квантовой механики и теории информации. Оно включает в себя три основных направления:

- квантовые вычисления;

- квантовая телепортация;

- квантовая криптография.

Последние два направления иногда объединяют под общим названием "квантовая коммутация".

Квантовая телепортация ставит своей целью передачу квантового состояния из одной точки в другую, используя лишь классический канал. В противоположность этому квантовая криптография предназначена для передачи классической информации с использования квантового канала. Точнее говоря, она лишь формирует общий секретный ключ (а передача классической информации происходит уже обычным способом по принципа асимметричной криптографии). Надежность квантовой криптографии базируется на теореме о невозможности клонирования неортогональных квантовых состояний. Квантовая криптография в настоящее время является наиболее практическим направлением в квантовой информатике ею занимается большое количество исследовательских центров по всему миру.

Квантовые вычисления составляют отдельное направление, которое занимается разработкой и реализацией квантовых алгоритмов. Специфика квантовых алгоритмов в сравнении с обычными заключается в использовании квантового параллелизм, что в теории должно экспоненциально повысить быстродействие. Однако чтобы столь "эффективно" исполнять квантовые алгоритмы, нужны квантовые компьютеры. С последними есть "небольшая" проблема, что связано с проблемой декогеренции суперпозиционного состояния. Существующие лабораторные образцы столь примитивны, что едва ли можно говорить о их практическом применении в ближайшем будущем. С проблемой декогеренции можно бороться с помощью квантовых кодов коррекции ошибок, но не столько успешно, как хотелось бы. Следует отметить, квантовые алгоритмы можно в принципе симулировать и на классических устройствах, и иногда они даже дают выйгрыш по сравнению с классическими алгоритмами.

Отдельно можно выделить направление, которое занимается изучением фундаментальных принципов преобразования, хранения и передачи информации в квантовых системах. Это то, что называется "квантовой теорией информации".

Еще одно относительно новое и активно развивающееся направление квантовой информатики --- квантовые нейронные сети.

Близкая область к квантовой информатики, но тем не менее ее обычно ставят отдельно, --- это квантовая логика. Вместе с квантовой информатикой они составляют предмет квантовой кибернетики.


В течение последних ста лет квантовая механика из фундаментальной науки, созданной, чтобы раскрыть тайны микромира, начинает превращаться прикладную науку, уже нашедшую массу важных технических применений. Среди них в первую очередь следует упомянуть резонансно-туннельные транзисторы и магниторезистивные головки жестких магнитных дисков.

По квантовой теории информации и вычислений к настоящему времени написана масса как русскоязычной, так и зарубежной литературы. Однако далеко не вся она удовлетворяет нашим запросам.




Платы ARDUINO


arduino NANO купить дешево arduino UNO купить дешево arduino UNO R3 ORIG купить дешево arduino MEGA купить дешево arduino DUE купить дешево



Now 19.09.21 23:47:51, Your IP: 34.239.177.24; spyphy.zl3p.com/quantum/quantum_informatics