Квантовые компьютеры: декогеренция преодолима?

При всех успехах в изучении фундаментальных законов природы полномасштабное моделирование сложноорганизованных квантовых систем все ещё невозможно. Несмотря на закон Мура, квантовые задачи, кроме простейших, недоступны для вычислений на классическом компьютере.

Примеры? Для полномасштабного моделирования квантовых свойств атома железа нужно рассматривать движение всех его 26 электронов в трёхмерном пространстве, что упирается в решение уравнения Шрёдингера в конфигурационном пространстве размерности 26 × 3 = 78 (без учёта спинов электронов, которые ещё больше усложняют динамику). Если взять для вычислений грубую сетку, делящую каждую координату всего на десять частей, то для реализации соответствующей схемы понадобится 10⁷⁸ узлов. Напомним: общее число протонов и нейтронов во Вселенной имеет тот же порядок, 10⁷⁸. Стало быть, если для моделирования далеко не самого сложного атома требуются ресурсы, превышающие общевселенские, надо менять методы.

Именно поэтому Юрий Манин (в 1980 году) и Ричард Фейнман (в 1982-м) предположили, что для реализации таких задач нужны компьютеры на квантовой элементной базе.

Концепция квантового компьютера проста, а вот реализация нетривиальна. (Иллюстрация ФИАН-информ.)

Когда в 2011 году D-Wave заявила о развёртывании первого полномасштабного квантового компьютера, большинство специалистов оценили заявление как блеф. И, как показало время, не без оснований. (Фото D-Wave.)

science.compulenta.ru

Хочешь узнать больше - читай отзывы