kvantu memristors: aritmētikas vienība, kuras pamatā ir atmiņa

Kvantu skaitļošana pēdējos gados ir kļuvusi par lēcienu un robežām. Faktiski, tiklīdz lielie tehnoloģiju uzņēmumi, piemēram, IBM, Microsoft un Google, sāka izrādīt interesi, tos pārstāja izsekot. Tomēr pētījumi turpinās par kvantu skaitļošanas pamatelementiem un, manuprāt, ir interesantāki nekā komerciālo laboratoriju inženiertehniskie sasniegumi (kas joprojām ir absolūti nepieciešami).

Atbilstoši manām interesēm pētnieku grupa nesen demonstrēja pirmo kvantu memristoru. Tas varētu būt izšķirošs solis sava veida ļoti efektīva neironu tīkla ieviešanā kvantu skaitļošanas jomā bez liela skaita kvantu savienojumu.

Memristori un kvantu pievienošana

Memristora jēdziens aizsākās 20. gadsimta 70. gados, taču jau sen ir palicis kā zeķe zem veļas mašīnas: aizmirsts un nepalaists garām. Pamatideja ir tāda, ka caur memristoru plūstošā strāva ir atkarīga ne tikai no spailēm pieliktā sprieguma, bet arī no Datums pielietotā sprieguma. Memristoru fiziskie pielietojumi piedāvā lielu solījumu mazjaudas skaitļošanai, jo tos var izmantot, lai izveidotu energoefektīvu atmiņu.

Kvantu memristors, skatoties kvantu informācijas gaismā, ir nedaudz sarežģītāks. Kubitam, kas savā kvantu stāvoklī saglabā vienu kvantu informācijas bitu, ne vienmēr ir precīzi noteikta bita vērtība. Tā vietā, lai racionālais skaitlis būtu viens vai racionāla nulle, tas var būt kvantu superpozīcijas stāvoklī. Kubita vērtība ir zināma tikai tad, kad mēs to izmērām – mērījums vienmēr atklāj vai nu vienu, vai nulle. The Droši vien Loģiskā vieninieka (vai nulles) iegūšanu nosaka kvantu superpozīcijas īpašības.

Kvantu datora uzdevums ir maigi modificēt šīs varbūtības, mijiedarbojoties ar citiem kvantu superpozīcijas stāvokļiem, lai rezultātus varētu nolasīt.

Tagad padomājiet par memristoru šajā shēmā. Memristoram ir jāmaina kubita kvantu stāvoklis, pamatojoties uz vērtība no iepriekšējiem kubitiem. Tas nozīmē divas lietas. Pirmkārt, memristoram jāsaglabā kubīta kvantu īpašības (pretējā gadījumā turpmākas darbības nevar veikt). Otrkārt, lai noteiktu tā iekšējo stāvokli, memristoram ir jāmēra kubiti, kas izdzēš tā īpašības. Savā ziņā tas nozīmē, ka ideāls kvantu memristors nevar pastāvēt (uzziņai ir divi teorētiķi, kuri aizvaino klasiskā memristora ideju, tāpēc šī nav jauna joma).

sadalīt starpību

Šī neatbilstība pētniekus neatturēja, viņi tik un tā spēja izveidot kvantu memristoru. Sāksim ar idejas būtību. Iedomājieties, ka jums ir nepilnīgs spogulis. Ja mērķējat uz spoguli ar vienu gaismas fotonu, fotons tiks atstarots no spoguļa vai pārraidīts ar varbūtību, kas ir atkarīga no spoguļa atstarošanas apjoma. Pieņemsim, ka jūs saskaitāt nosūtītos fotonus un izmantojat šo skaitli, lai mainītu spoguļa atspulgu. Tas efektīvi izveido memristoru, bet ne kvantu memristoru.

Lai pievienotu kvantitatīvu laimi, mums ir nedaudz jāmaina pieredze. Mēs aizstājam gaismas avotu ar tādu, kas sūta starus, kas satur vai nu vienu fotonu, vai bez fotona (viena fotona vai nulles superpozīcijas stāvoklis). No spoguļa atstarotie stari saglabā superpozīcijas stāvokli, un tos var izmantot turpmākiem aprēķiniem, savukārt nosūtītie stari tiek mērīti, lai modulētu spoguļa atstarošanos. Tagad mums ir pilnīga kvantu atmiņa: nākotnes kubitu atstarošanas iespējamību no spoguļa modulē ar Straume Kubitas valsts.

To īstenošana praksē ir nedaudz sarežģītāka, un pētnieki izmantoja dažādas fotonu īpašības, nevis tikai fotonu skaitu. Tomēr uzvedība (un matemātiskais modelis) ir vienāds, un kvantu memristors darbojās, kā paredzēts.

READ  PS3, Vita un PSP veikali pēc dažiem mēnešiem tiks pastāvīgi slēgti

Alexis Wells

"Televīzijas speciālists. Lepna kafijas duncis. Tieksme uz apātijas lēkmēm. Interneta eksperts. Ceļojumu nindzja." <pre id="tw-target-text" class="tw-data-text tw-text-large XcVN5d tw-ta" data-placeholder="Translation"></pre>

Atbildēt

Jūsu e-pasta adrese netiks publicēta.

Back to top