ALE
Algoritmusv kvantovém počítání - soubor operací, které je nutné provést, aby se problém vyřešil
Všechny ilustrace z knihy Alexeje Kavokina
B
Boj proti nesoudržnosti- jedna z metod pro opravu chyb ve výpočtech vytvořených kvantovými počítači. Čím efektivnější bude boj, tím spolehlivější budou výsledky kvantových algoritmů.
In
Vlnová funkce- funkce, která se používá v kvantumechaniky k popisu takzvaného „čistého stavu systému“. Nastavuje pravděpodobnost nalezení systému v jednom či druhém stavu. Kvantové měření vede ke zhroucení vlnové funkce: pravděpodobnosti všech stavů, kromě jednoho, zmizí.
G
Geometrie, kvanta- způsob popisu objektů, jejichž velikost je tak malá, že na ně již nejsou použitelné klasické pojmy jako dráha a rychlost.
D
Decoherence— proces narušení koherence (konstantnostifázové rozdíly vlnových funkcí - „High-tech“) qubitů jako výsledek interakce systému s prostředím. Jinými slovy, dekoherence je vznik zapletení mezi kvantovým systémem a jeho prostředím. Právě to je zdrojem chyb při výpočtech. Pro jeho zpomalení je nutné qubity izolovat a omezit vliv vnějších faktorů. V praxi se to realizuje například ochlazením qubitů na ultra nízké teploty.
E
Kapacita, kvantová- veličina, která je definována jako změna elektrického náboje vzhledem ke změně elektrochemického potenciálu. Kvantová kapacita se také nazývá chemická nebo elektrochemická kapacita.
F
Tekuté, kvantovéje kapalina, jejíž vlastnosti jsou určenykvantové efekty. Příkladem kvantové kapaliny je supratekuté helium-II, kapalina s nulovou viskozitou. Supratekuté helium proniká do libovolně úzkých kapilár.
Z
Castle, kvantový— konfigurace magnetického pole, fixaceobjekt v trojrozměrném prostoru. Nejvýraznější příklad: levitace permanentního magnetu nad supravodičem v důsledku vytlačení magnetického pole supravodičem. Efekt se využívá ve vlacích s magnetickou levitací, jako je nejrychlejší vlak světa MAGLEV, který vozí cestující z letiště v Šanghaji do centra města.
A
Ionty- elektricky nabité částice vzniklé v důsledku ztráty nebo zisku elektronů z atomu nebo molekuly. Pokud je náboj kladný, nazývá se iont kationtem, pokud je záporný, nazývá se aniont.
To
Kvantové počítače- výpočetní zařízení, která používajífenomén kvantové superpozice stavů pro přenos a zpracování dat. Logické operace v kvantových počítačích se provádějí pomocí qubitů, které nabývají nekonečného množství hodnot, na rozdíl od bitů klasického počítače, které nabývají pouze dvou možných hodnot: „0“ a „1“. Kvantový integrovaný obvod umožňuje operace na všech možných stavech systému současně, což výrazně zvyšuje rychlost operací. To umožňuje kvantovým počítačům řešit problémy zahrnující výběr jednoho řešení z mnoha mnohem efektivněji než klasické počítače.
Qubit- kvantová obdoba tranzistoru.Jedná se o nejmenší prvek pro ukládání informací v kvantovém počítači. Pokud tranzistor ukládá klasický bit informace, který má hodnotu „0“ nebo „1“, pak qubit ukládá kvantový bit informace, jehož hodnota může být libovolná lineární kombinace „0“ a „1“ .
Kvazičástice— kvantum elektronové excitace v krystalu.Nejznámější kvazičástice, elektrony a díry, nesou elektrický náboj v polovodičových tranzistorech. Elektronová kvazičástice se od elektronu – elementární částice – liší hmotností: je mnohem lehčí. Efektivní hmotnost kvazičástice je určena vlastnostmi krystalu. Světelná kvanta, fotony, procházející krystalem, tvoří kvazičástice „kapalného světla“ – polaritony. Plazmony, fonony, magnony, excitony jsou kvazičástice, které popisují různé typy vibrací v krystalu. Kvazičástice nikdy neopustí svůj krystal.
L
Paulova past- jeden z typů elektromagnetických pastí určených k zadržení, zpomalení a uložení nabitých mikročástic, zejména iontů, po určitou dobu.
Schematický pohled na iontovou past. Zdroj: mipt.ru
M
Matice hustoty- jeden z hlavních způsobů popisu stavukvantově mechanický systém. Zatímco vlnová funkce je vhodná pouze pro popis čistých stavů (viz čistý stav systému), pak matice hustoty je vhodná pro práci s čistými i smíšenými stavy, včetně provázaných stavů, které jsou důležité pro kvantovou komunikaci.
Mechanika, kvantová- obor teoretické fyziky, který popisujefyzikální jevy v mikrokosmu. Kvantová mechanika byla vytvořena na počátku 20. století v reakci na několik paradoxů, které klasická fyzika nedokázala vysvětlit. Stále se vedou debaty o filozofické interpretaci kvantové mechaniky, jejíž některá ustanovení odporují materialistickému obrazu světa.
N
Nejistotav kvantovém počítání princip, kterýuvádí, že je nemožné současně znát jak přesnou polohu, tak přesnou rychlost částice. Pokud tedy pochopíme, kde se částice v daném okamžiku nachází, nemůžeme určit její rychlost. Pokud známe rychlost, pak nemůžeme určit souřadnice. Princip neurčitosti formuloval německý fyzik Werner Heisenberg.
Oh
Objem, kvantumJe to speciální charakteristikazavedená společností IBM k měření „kvality“ kvantových počítačů. Kvantový objem roste pouze se současným nárůstem počtu qubitů a snížením počtu chyb při práci na nich. To znamená, že nestačí jen zvýšit počet qubitů - při zachování počtu chyb nebude objem narůstat.
Optika, kvantová- obor optika, který se zabývá studiemjevy, kde se jasně projevují kvantové vlastnosti světelného záření, včetně tepelného záření a fotoelektrického jevu. Kvantová optika je založena na myšlence světla jako toku kvant - fotonů.
P
Polariton- kvazičástice „kapalného světla“.Polaritony vznikají interakcí světelných kvant, fotonů, s excitovanými stavy krystalu: excitony, fonony, plasmony nebo magnony. Polaritony kombinují vlastnosti světla s vlastnostmi hmotných částic.
Zdroj: garyconklinglifenotes.wordpress.com
Nadřazenost- v kvantovém výpočtu je to schopnostkvantové počítače řeší některé problémy v zásadě rychleji než jakýkoli klasický počítač. Jak se složitost problému zvyšuje, doba potřebná k vyřešení kvantovým počítačem roste mnohem pomaleji než čas, který trvá vyřešení klasickým počítačem.
R
Záření- šíření energie ve formě záření.Zářením se často rozumí ionizující záření, které může ničit živé buňky. V poslední době fyzici objevili, že záření zkracuje dobu koherence kvantových stavů supravodivých qubitů, což znamená, že kvantové počítače založené na supravodičích musí mít radiační stínění.
S
Simulátor, kvantový -kvantový výpočetní systém zaměřený nařešení jednoho nebo více podobných problémů. Kvantové simulátory jsou schopny simulovat vlastnosti a chování skutečných kvantových systémů. Fungují bez pomoci mechanismu opravy chyb, což umožňuje vytvářet simulace s použitím méně qubitů, než by bylo potřeba pro univerzální kvantový počítač.
Superpozicev kvantové teorii - kombinace vlastností různýchkvantové stavy částice (tj. stavy s různými energiemi nebo rychlostmi). Částice existuje současně ve dvou nebo více stavech, dokud ji akt měření nenalezne v jednom ze stavů. Zkušený hráč na schovávanou se tedy tiše pohybuje z jedné místnosti do druhé a skrývá se všude ve stejnou dobu, dokud není nalezen v jedné z místností.
T
Tunelový efekt- schopnost překonat mikročásticepotenciální bariéra. Ilustrace tohoto efektu může být kolobok, který se valí po rovné silnici a blíží se k kopci. V klasickém světě nemůže buchta překonat dostatečně vysokou horu s běžným startem. V kvantové realitě má v každém případě schopnost překonat překážku, jako by prorazil tunel pod horou.
Turing, Alan- vynikající anglický matematik, tvůrceprvní počítač. Během druhé světové války vedl tým vědců, kteří vytvořili „Turingovu bombu“, počítač, který prolomil kód německého kryptografického systému Enigma.
Mají
Univerzální kvantový počítač- programovatelné výpočetní zařízení,založené na použití kvantových výpočetních algoritmů. Jeho rysem, na rozdíl od kvantového simulátoru, je nutnost použít proceduru kvantové opravy chyb. To vede k prudkému nárůstu počtu qubitů v počítačovém procesoru a činí implementaci takového procesoru extrémně obtížným technickým úkolem.
F
Foton- nejběžnější elementární částice vVesmír, kvantum elektromagnetického záření. Foton snáší elektromagnetickou interakci, nemá hmotnost ani náboj a ve vakuu se pohybuje nejvyšší možnou rychlostí – rychlostí světla. Fotony si lze představit jako balónky naplněné vodou. Vlny na hladině vody nesou informaci o frekvenci, fázi a polarizaci světla. Tuto informaci lze získat pouze perforací kuličky, tedy zničením/absorbováním fotonu.
X
Chaos, kvantový- obor fyziky, který studuje jakchaotické klasické systémy lze popsat z pohledu kvantové mechaniky. Systém je považován za chaotický, pokud malá odchylka v jeho počátečním stavu vede k radikálním změnám v jeho následném vývoji.
C
Barva, kvanta.Toto je kvantové číslo, jedna z charakteristik kvarků a gluonů, elementárních částic. Kvantová barva nemá nic společného s běžnou barvou, to znamená s vlnovou délkou světla.
H
Čistý stav systému- stav, který lze popsat vlnoufunkce. Čisté státy zpravidla nežijí dlouho: jsou zničeny v důsledku procesů dekoherence. Zapletené kvantové stavy nejsou čisté.
Sh
Schrödinger, Erwin- Rakouský vědec, jeden z otců zakladatelůkvantová mechanika. Navrhl myšlenkový experiment demonstrující paradoxní absurditu principu kvantové superpozice. V uzavřené krabici je umístěna živá kočka a zařízení skládající se z Geigerova počítače s malým množstvím radioaktivní látky uvnitř, baňky s jedem a speciálního mechanismu. Pravděpodobnost, že se jeden z radioaktivních atomů během hodiny rozpadne, je 50 %. Rozpad atomu by měl spustit mechanismus, který rozbije baňku s jedem. Jakmile se baňka rozbije, kočka zemře. Dokud je krabice zavřená, nevíme, zda je kočka živá nebo mrtvá. Z pohledu kvantové mechaniky je živý i mrtvý. Pouze měření (otevření krabice) promítá kvantový stav kočky na klasický základ: kočka je buď živá, nebo mrtvá.
E
EmulátorJe program, který vám umožňuje hrátvlastnosti systémů pro kvantové výpočty na klasických počítačích. Díky emulátorům můžeme prozkoumat potenciál technologie kvantových výpočtů: předvést algoritmy, vyzkoušet techniky potlačení chyb a kódy kvantové opravy chyb.
Exciton -kvazičástice sestávající ze dvou dalšíchkvazičástice: kladně nabitá díra a záporně nabitý elektron. Exciton má stejnou strukturu energetické hladiny jako atom vodíku. Na rozdíl od atomů vodíku jsou excitony nestabilní. Jejich životnost zpravidla nepřesahuje jednu miliardtinu sekundy. Excitony mizí, předávají svou energii světelným kvantům – fotonům.
YU
Jungova zkušenost- Experiment Thomase Younga povolendemonstrovat interferenci a difrakci světla - jevy, které sloužily jako důkaz platnosti vlnové teorie světla. Následně byl tento experiment opakován pro tok elektronů. Měření ukázala, že jak světlo, tak hmota mohou vykazovat vlastnosti vln i částic.
Já
Kvantový programovací jazyk- speciální programovací jazyk, který dáváschopnost popsat kvantové algoritmy pro řešení různých problémů. V současné době existuje několik kvantových programovacích jazyků, včetně QPL, QCL, Haskell-like QML, Quipper, Q#, Q, qGCL, cQPL.
Viz také:
Vědci se poprvé vrhli na nejhlubší potopenou loď
Byla vytvořena první přesná mapa světa. Co se děje s ostatními?
Objevil se bezdrátový systém, který pomáhá paralyzovat