БУДУЩЕЕ ЗА КВАНТОВЫМИ КОМПЬЮТЕРАМИ Текст научной статьи по специальности «Прочие социальные науки»

Секция «Информационно-экономические системы»

УДК 004.387

БУДУЩЕЕ ЗА КВАНТОВЫМИ КОМПЬЮТЕРАМИ

Е. И. Сухарева Научный руководитель - Т. Г. Долгова

Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газеты «Красноярский рабочий», 31

E-mail: [email protected]

Рассказывается о квантовых компьютерах. Это, несомненно, правильный шаг к росту и успеху в цифровую эпоху. Развитие этой сферы поможет человечеству решить новые задачи, с которыми не могут справиться обычные вычислительные машины.

Ключевые слова: квантовые компьютеры, информационные технологии, кубиты.

THE FUTURE IS QUANTUM COMPUTERS

E. I. Sukhareva Scientific Supervisor - T. G. Dolgova

Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarskii rabochii prospekt, Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation

E-mail :elenahka 10@mail. ru

The article talks about quantum computers. I undoubtedly the right step to growth and its success in the digital century. The development of this sphere will help humanity to solve new problems that ordinary computers can't do.

Keywords: quantum computers, technologies, qubits.

Мир квантовых компьютеров и вычислений стоит в одном ряду с нейросетями, искусственным интеллектом и другими высокими технологиями. Поэтому квантовые связи и компьютеры это будущее всего человечества, которые к тому положительно влияет на экономику.

Определение квантового компьютера звучит так: это вычислительное устройство, которое работает по принципам физики, точнее самого трудного её раздела - квантовой механики. Появился он в начале XX века и занимается изучением поведения систем квантов, а также их элементов. Частицы квантов способны располагаться сразу в нескольких местах и принимать не одно состояние. Хоть это и идёт в разрез с теорией относительности. С течением времени выяснилось, что системы вычисления, работающие на электрических схемах, имеют, предел, который на данный момент почти достигнут. А перед людьми открываются всё более труднорешаемые задачи и новые сложности, с которыми обычные компьютеры не справляются. Элементарный пример подобной задачи: разложить огромные числа на составляющие. Эта задача используется почти во всех системах защиты. Хоть это выглядит просто, но решать такую задачу быстро ещё никому не удавалось. Ещё одна серьезная задача, с которой не под силу справиться обычным компьютерам, это моделирование цепочек ДНК и систем квантов. И это только малая часть того, что могу с легкостью решить квантовые компьютеры. Стоит задуматься, какие перспективы они открывают перед всем миром. Помимо проектирования квантового компьютера ученые,

Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2020. Том 2

в том числе ищут способы его применения. Самое важное, что такие компьютеры могут мгновенно вычислять и работать с огромным объёмом данных. Цифровые компьютеры работают по принципу кремниевых чипов и транзисторов, обрабатывающих бинарный код, который состоит из 0 и 1. Бит — самая маленькая единица для измерения объёма информации может быть в двух конъюнктурах: это ноль и единица [1]. Эти конъюнктуры можно с легкостью контролировать при помощи определения их расположения: находится объект в этом месте или нет. Благодаря этому наш реальный мир можно с легкостью переместить в цифровое пространство, создавая соединения труднопонимаемых битов. Основа работы квантового компьютера заключается в принципе суперпозиции, а биты заменяются кубитами или по-другому квантовыми битами, которые могут в одно и то же время находиться в обоих состояниях. За счёт этого квантовые компьютеры и смогут проводить вычисления, с которыми не могут справиться остальные компьютеры. В настоящее время учёные описывают множества алгоритмов работы таких компьютером и даже создают для них специальные языки программирования [1].

Одним из плюсов квантовых компьютеров можно считать отсутствие шпионажа, так как факт перехвата сообщения сразу же обнаруживается. В таком сообщении, созданном на квантовом компьютере, полностью разрушается структура, и оно становится неясным для злоумышленника. Это происходит благодаря тому, что компьютеры работают по принципам природы, а не человека. Такая особенность позволяет совершенно точно определить самый безлопастный способ шифрования [2].

У квантовых компьютеров очень большие перспективы. В 2019 году на выставке CES компания IBM представила первый квантовый компьютер, используемый в коммерческих целях, то есть его можно приобрести, но только бизнес-пользователям, и пользоваться им через облачные технологии. В отличие от лабораторных установок этот компьютер не нуждается в обслуживании специалистов. Компьютер IBM Q SystemOne можно завезти и собрать где угодно. К тому же его вычислительная мощность превышает предыдущую и равна 75 кубитам. Ещё год назад компания Google поразила мир 72 кубитным компьютером

[3].

Однако в мире давно уже используются квантовые технологии. Есть множество приборов, работа которых строится на эффектах, создаваемых квантами. К ним относятся сверхчувствительные микроскопы, томографы, лазерная аппаратура. Главный принцип состоит в том, что бы использовать всю группу квантов, а не отдельные частицы.

Таким образом, квантовые компьютеры позволят более чётко отслеживать, что происходит в экономической сфере. Соотносить теорию с практикой и вносить соответствующие изменения.

Библиографические ссылки

1. Немного о квантовых компьютерах и о том, изменят ли они нашу жизнь [Электронный ресурс]. URL: https://habr.com/ru/company/ua-hosting/blog/377533/ (дата обращения 21.02.2020).

2. Квантовый компьютер: туманные перспективы или реальность? [Электронный ресурс]. URL: https://cnews.ru/articles/kvantovyj_kompyuter_tumannye_perspektivy (дата обращения 21.02.2020).

3. IBM анонсировала первый квантовый компьютер, который можно поставить дома [Электронный ресурс]. URL: https://3dnews.ru/980890 (дата обращения 21.02.2020).

© Сухарева Е. И., 2020