Binarny sumator. Binarny sumator Konieczność zmniejszania wymiarów Dominacja efektów kwantowych.

Prezentacja na temat: "Binarny sumator. Binarny sumator Konieczność zmniejszania wymiarów Dominacja efektów kwantowych."— Zapis prezentacji:

1

2 Binarny sumator

3 Konieczność zmniejszania wymiarów
Dominacja efektów kwantowych

4

5

6 Nie ma innego wyjścia tylko zacząć wykorzystywać efekty kwantowe
hn = E2 – E1 1 E1 operacja 1 Negacja

7 hn = E2 – E1 E2 1 hn = E2 – E1 E1 NA PEWNO ? operacja 1 Negacja

8 E2 hn = E2 – E1 1 E1 operacja qubit 1

9 hn = E2 – E1 E2 1 hn = E2 – E1 E1 operacja 1 1

10 hn = E2 – E1 E2 1 hn = E2 – E1 E1 operacja 1 1

11 Pierwszy foton operacja hn = E2 – E1 operacja E2 1 1 hn = E2 – E1 Drugi foton E1 operacja operacja 1 operacja 1 operacja 1 1 Wszystkie kombinacje istnieją w układzie w postaci interferujących rozwiązań

12 Pierwszy foton operacja operacja E2 1 1 Drugi foton E1 operacja operacja 1 operacja 1 operacja 1 1 Oddziaływanie z układem niszczy interferencje i zmusza go do wybrania jednego z możliwych stanów. Którego? Zależy od prawdopodobieństwa!

13 Spin elektronu

14 [0] [1]

15 [0,0] [0,1] [1,0] [1,1]

16 [0,0,0] [0,1,0] [1,0,0] [1,1,0] [0,0,1] [0,1,1] [1,0,1] [1,1,1]

17 [0,0,0,0] [0,1,0,0] [1,0,0,0] [1,1,0,0] [0,0,1,0] [0,1,1,0] [1,0,1,0] [1,1,1,0] [0,0,0,1] [0,1,0,1] [1,0,0,1] [1,1,0,1] [0,0,1,1] [0,1,1,1] [1,0,1,1] [1,1,1,1] 2n n – liczba qubitów – liczba atomów na Ziemi = 172 qubity 1057 – liczba atomów na Słońcu = 190 qubity – liczba atomów we wszechświecie = 300 qubitów Komputer klasyczny Pamięć operacyjna 8GB = bitów

18 Utrzymanie wielu stanów niezaburzonych
wynik 2n nowych stanów Operacja na wszystkich stanach jednocześnie 2n stanów Single clock cycle Utrzymanie wielu stanów niezaburzonych jest wyzwaniem

19 Rozkładanie liczb na liczby pierwsze
Liczba o 200 cyfrach Komputer klasyczny – 3 miliardy lat Komputer kwantowy – 1 sekunda

20 Jak odczytać rozwiązanie?
Funkcja falowa opisująca elektron, który może znajdować się w stanie 0 lub 1 A i B są zespolone Poszczególne rozwiązania Interferencja rozwiązań

21 Algorytmy Klasyczne komputery – system cyfrowy 01 Komputery kwantowe – system analogowy

22 Algorytmy Poszukiwanie minimum globalnego Rozkład liczb (łamanie szyfrów) Logistyka Maszyny samouczące Rozpoznawanie kształtów

23 Rozkład na liczby pierwsze
Algorytmy Rozkład na liczby pierwsze 35 = 7 * 5 7 = [111] 5 = [101] [111101] Pierwsza liczba Druga liczba

24 Rozkład na liczby pierwsze
Algorytmy Rozkład na liczby pierwsze [000000] [000001] [000010] [000100] [001000] [010000] [100000] … … [101111] … [111101] [111111] mnożenie [000000] [000001] [000000] [000000] [000000] [000000] [000000] … … [110001] … [110001] [111111]

25 Układy które mogą posłużyć jako qubity
Foton Poziomy atomowe Spin elektronu Słabe oddziaływanie Tkoherencji = 1 ns 60 operacji Tkoherencji = 50 ms 107 operacji

26 Współczesne praktyczne zastosowania
Trudność w połączeniu obiektów mikroskopowych (qubity) z makroskopowymi (elektronika) Czy obiekty makroskopowe mogą zachowywać się w sposób kwantowy?

27 Współczesne praktyczne zastosowania

28 Współczesne praktyczne zastosowania

29

30