Необходимо зарегистрироваться, чтобы получить доступ к полным текстам статей и выпусков журналов!
- Название статьи
- КВАНТОВАЯ РЕВОЛЮЦИЯ В ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКЕ И НОВЫЕ МОДЕЛИ ВЫЧИСЛЕНИЙ
- Авторы
- Правильщиков Павел Алексеевич pavelp@ipu.ru, канд. техн. наук; ведущий научный сотрудник, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Институт проблем управления им. В. А. Трапезникова РАН", Москва, Россия
- В разделе
- ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ПРОЕКТИРОВАНИЯ, МОДЕЛИРОВАНИЯ И ПРОИЗВОДСТВА
- Ключевые слова
- модульные квантовые компьютеры / квантовые ускорители / квантовый параллелизм / кубиты / кутриты / куквадриты / куниты / куэнки / квантовые модели вычислений
- Год
- 2020 номер журнала 1 Страницы 27 - 35
- Индекс УДК
- 004.38+004.9
- Код EDN
- Код DOI
- Финансирование
- Тип статьи
- Научная статья
- Аннотация
- Кратко изложены причины квантовой революции и постепенного ухода кремниевых технологий. Обсуждаются две схемы новых моделей вычислений для модульных проблемно-ориентированных квантовых компьютеров (КК), в частности рассматривается вторая модель квантового генератора тестов (КГТ-2), где используется механизм гипермассового параллелизма, подогнанный под выполнение квантовых D-алгоритмов (QD-алгоритмов). Показано, что для создания надёжных модульных КК их регистр должен быть построен на сложных кунитах - куэнках. Продемонстрировано, что модульные КК и их модель в виде КГТ-2 могут преодолеть проблемы с использованием большого числа (L > 50) запутанных кубитов при разработке КК и при этом временная сложность решения NP-полных задач на платформе КГТ-2 останется полиномиальной.
- Полный текст статьи
- Для прочтения полного текста необходимо купить статью
- Список цитируемой литературы
-
Правильщиков П. А. Закат кремниевых технологий и квантовая революция в вычислительной технике: доклад в тр. XIII Всеросс. совещания по проблемам управления (ВСПУ-2019). Россия, Москва, ИПУ РАН, 17-20 июня 2019 [Электронный ресурс]. URL: https://vspu2019.ipu.ru/ files/vspu/Доклады%20ВСПУ-2019/18%20У%20МКЗ/ПравильщиковПА.pdf
Кокин А. А. Исследования моделей полномасштабных квантовых компьютеров на ядерных спинах в ФТИАН // Труды Физико-технологического института: Квантовые компьютеры, микро и наноэлектроника. Физика, технология, диагностика, моделирование / под ред. А. А. Орликовского. - М.: Наука, Т. 23. 2013. С. 19-55.
Новые техпроцессы для производства микросхем все чаще откладывают - почему? [Электронный ресурс]. URL: https://habr.com/ru/company/it-grad/blog/422501/
Компания IBM представила первый в мире 5-нанометровый чип [Электронный ресурс]. URL: https:// habr.com/ru/company/it-grad/blog/330304/
Детинич Г. IBM анонсировала первый квантовый компьютер, который можно поставить дома [Электронный ресурс]. URL: https://3dnews.ru/980890
Александров Д. Революция в IT: начало конца кремниевой электроники [Электронный ресурс]. URL: https:// republic.ru/posts/20800
Макаров В. Нитрид галлия превзошел кремний: нас ждет новая эра технологий [Электронный ресурс]. URL: https://www.popmech.ru/science/464042-nitrid-galliya-prevzoshel-kremniy-nas-zhdet-novaya-era-tehnologiy/?utm_referrer=https%3A%2F%2Fzen.yandex.com
Jones B. Google Just Unveiled The World's Most Advanced Quantum Processor by Far [Электронный ресурс]. URL: https://www.sciencealert.com/google-bristlecone-quantum- computing-72-qubits-chip
Шаг к квантовому превосходству: 49-кубитный квантовый компьютер от Intel [Электронный ресурс]. URL:https://habr.com/company/it-grad/blog/347044/ (дата обращения: 27.08.2018).
Hsu J. Flip-Flop Qubit Could Make Silicon the King of Quantum Computing [Электронный ресурс]. URL: https:// spectrum.ieee.org/nanoclast/computing/hardware/flipflop-qubit-could-make-silicon-king-the-of-quantum-computing
TechCrunch: D-Wave announces its next-gen quantum computing platform [Электронный ресурс]. URL: https://www.dwavesys.com/media-coverage/techcrunch-d-wave-announces-its-next-gen-quantum-computing-platform
Правильщиков П. А. Квантовый параллелизм и новая модель вычислений: тр. 12-го Всерос. совещания по проблемам управления (ВСПУ-2014). - М.: Институт проблем управления им. Трапезникова РАН, 2014. С. 7319-7334.
Правильщиков П. А. Новый механизм квантового параллелизма и его физические и математические основания // Информационные технологии в проектировании и производстве. 2017. № 4. С. 15-26.
Правильщиков П. А. Необходимость и обоснование нового механизма квантового параллелизма: тр. 17-й Межд. конф. "Системы проектирования, технологической подготовки производства и управления этапами жизненного цикла промышленного продукта" (CAD/CAM/PDM-2017). - М.: Институт проблем управления РАН им. Трапезникова, 2017. С. 78-82.
Правильщиков П. А. Простые и сложные (составные) куниты в регистре квантового компьютера: тр. 18-й Межд. молодёжной конф. "Системы проектирования, технологической подготовки производства и управления этапами жизненного цикла промышленного продукта" (CAD/CAM/PDM-2018). - М.: ИПУ РАН, 2018. С. 17. http:// lab18.ipu.ru/projects/conf2018/0/4.pdf
Правильщиков П. А., Васильева Т. М. Новая модель вычислений - КГТ-2: тр. XIII Всеросс. совещания по проблемам управления (ВСПУ-2019). - М.: ИПУ РАН, 2019. https://vspu2019.ipu.ru/files/vspu/Доклады%20ВСПУ-2019/18%20У%20МКЗ/ПравильщиковПА2.pdf
Дойч Д. Структура реальности. (The Fabric of Reality). - Москва-Ижевск, РХД. 2001.
Прескилл Дж. Квантовая информация и квантовые вычисления. - Москва-Ижевск: ИКИ (НИЦ Регулярная и хаотическая динамика), 2008. Т. 1. С. 30.
Кайе Ф., Лафламм Р., Моска М. Введение в квантовые вычисления. - Москва-Ижевск: НИЦ "Регулярная и хаотическая динамика", Институт компьютерных исследований, 2009. - 360 с.
Перри Р. Элементарное введение в квантовые вычисления: учеб. пособие / Пер. с англ. - Долгопрудный: Изд. Дом "Интеллект", 2015. - 208 с.
Lanyon B. P., Barbieri M., Almeida M. P., Jennewein T., Ralph T. C., Resch K. J., Pryde G. J., O'Brien J. L., Gilchrist A., White A. G. Quantum computing using shortcuts through higher dimensions // Phys. Rev. Lett. 2008. V. 101. № 2 (April). P. 2-7.
Lanyon B. P., Barbieri M., Almeida M. P. et. al. Simplifying quantum logic using higher-dimensional Hilbert spaces // Nature Physics. 2008. V. 5. № 2. P. 134-140.
Starr M. An Elusive Particle That Acts as Its Own Antiparticle Has Just Been Imaged [Электронный ресурс]. URL: https://www.sciencealert.com/look-scientists-have-imaged-a-majorana-fermion
Поспелов Д. А. Фантазия или наука. - М.: Физматлит, 1982. - 224 с.
Shor P. Algorithms for Quantum Computation: Discrete Logarithms and Factoring // Foundations of Computer Science, 1994 Proceedings., 35th Annual Symposium on - IEEE, 1994. - P. 124-134. doi:10.1109/SFCS.1994.365700
Алгоритм Шора [Электронный ресурс]. URL: https://howlingpixel.com/i-ru/%D0%90%D0%BB%D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%82%D0%BC_%D0%A8%D0%BE%D1%80%D0%B0
Правильщиков П. А. Квантовое решение булевых уравнений и проблема P = ? NP // Информационные технологии в проектировании и производстве. 2018. № 1. С. 50-64.
Правильщиков П. А. Квантовое превосходство и решение алгебраических уравнений // Информационные технологии в проектировании и производстве. 2018. № 3. С. 49-60.
Правильщиков П. А. Симметрия диагностического лабиринта и закон сохранения перебора // Оборонный комплекс ― научно-техническому прогрессу России. 1996. № 3. С. 38-52.
Правильщиков П. А. Закон сохранения перебора и естественный параллелизм D-алгоритмов для построения тестов и моделирования в технической диагностике // Автоматика и телемеханика. 2004. № 7. С. 156-199.
Правильщиков П. А. "Физическая" теорема Нётер в фотонике и computer science". Ч. I // Прикладная физика. 2005. № 6. С. 144-154.
Правильщиков П. А. "Физическая" теорема Нётер в фотонике и computer science". Ч. II // Прикладная физика. 2006. № 1. С. 95-109.
Правильщиков П. А. Новая квантовая математика: матричное исчисление кубических комплексов и квантовые D-алгоритмы // Информационные технологии в проектировании и производстве. 2017. № 2. С. 21-32.
Правильщиков П. А. Теоретико-множественные основания новой модели вычислений - квантового генератора тестов // Информационные технологии в проектировании и производстве. 2017. № 3. С. 20-28.
Газзали А., Розен Л. Д. Рассеянный ум. Как нашему древнему мозгу выжить в мире новейших цифровых технологий. - М.: Эксмо, 2019. - 416 с.
Колмогоров А. Н. Автоматы и жизнь: сб. статей "Кибернетика ожидаемая и кибернетика неожиданная / под ред. Берга А. И., Кольмана Э. - М.: Наука, 1968. С. 12-31.
Нильсен М., Чанг И. Квантовые вычисления и квантовая информация / Пер. с англ. - М.: Мир, 2006. - 824 с.
Tosi G., Mohiyaddin F. A., Schmitt V., Tenberg S., Rahman R., Klimeck G., Morello A. Silicon quantum processor with robust long-distance qubit couplings. // Nature Communications. 2017. V. 8. № 450. https://www.nature.com/ articles/s41467-017-00378-x
Шаг к квантовому превосходству: 49-кубитный квантовый компьютер от Intel [Электронный ресурс]. URL: https://habr.com/company/it-grad/blog/347044/
Лукин М., Монро К., Шелькопф Р. Квантовые связи // В мире науки. 2016. <http://scientifically.info/news/2016-08-10-3251>
Квантовое будущее: Microsoft выпускает бесплатную предварительную версию пакета средств разработки Quantum Development Kit [Электронный ресурс]. URL: https://news.microsoft.com/ru-ru/quantum-development-kit/
Прескилл Дж. Квантовая информация и квантовые вычисления. - Москва-Ижевск: ИКИ (НИЦ Регулярная и хаотическая динамика), 2011. Т. 2. - 312 с.
Бортаковский А. С., Пантелеев А. В. Линейная алгебра в примерах и задачах. - М.: Высш. школа, 2010. - 591 с.
Холево А. С. Квантовые системы, каналы, информация. - М.: МЦНМО, 2010. - 328 с.
Валиев К. А., Кокин А. А. Квантовые компьютеры: надежды и реальность. - Москва-Ижевск: НИЦ "Регулярная и хаотическая динамика", 2002. -320 с.
DiVincenzo D. P. The physical implementation of quantum computation // Forthscr. Der Phis. 2000. B. 48. № 9-11. P. 771-783.
Dyakonov M. The Case Against Quantum Computing. // IEEE Spectrum. 2018. https://spectrum.ieee.org/computing/ hardware/the-case-against-quantum-computing
- Купить
- 500.00 руб
