MAIS
Algorithmeen informatique quantique - un ensemble d'opérations qui doivent être effectuées pour résoudre un problème sur
Toutes les illustrations du livre d'Alexei Kavokin
B
Lutter contre la décohérence- une des méthodes de correction des erreurs de calcul produites par les ordinateurs quantiques. Plus la lutte sera efficace, plus les résultats des algorithmes quantiques seront fiables.
Dans
Fonction d'onde- une fonction utilisée en quantiquemécanique pour décrire le soi-disant «état pur du système». Il définit la probabilité de trouver le système dans un état particulier. La mesure quantique conduit à l'effondrement de la fonction d'onde: les probabilités de tous les états, sauf un, disparaissent.
g
Géométrie, quantique- une méthode de description d'objets dont la taille est si petite que des concepts classiques comme la trajectoire et la vitesse ne leur sont plus applicables.
D
Décohérence— le processus de violation de la cohérence (constancedifférences de phase des fonctions d'onde - « High-tech » des qubits résultant de l'interaction du système avec l'environnement. En d’autres termes, la décohérence est l’émergence d’une intrication entre un système quantique et son environnement. C'est cela qui est à l'origine des erreurs lors des calculs. Pour le ralentir, il faut isoler les qubits et réduire l’influence des facteurs externes. En pratique, cela se réalise, par exemple, en refroidissant les qubits à des températures ultra-basses.
E
Capacité, quantique- une grandeur définie comme un changement de charge électrique par rapport à un changement de potentiel électrochimique. La capacité quantique est également appelée capacité chimique ou électrochimique.
F
Liquide, quantiqueest un liquide dont les propriétés sont déterminéeseffets quantiques. Un exemple de liquide quantique est l’hélium-II superfluide, un liquide de viscosité nulle. L'hélium superfluide pénètre dans des capillaires arbitrairement étroits.
Z
Château, quantique— configuration du champ magnétique, fixationobjet dans un espace tridimensionnel. L'exemple le plus frappant : la lévitation d'un aimant permanent au-dessus d'un supraconducteur due à la poussée hors du champ magnétique par le supraconducteur. Cet effet est utilisé dans les trains à sustentation magnétique, comme le train le plus rapide du monde, MAGLEV, qui transporte les passagers de l'aéroport de Shanghai au centre-ville.
ET
Ions- particules chargées électriquement formées à la suite de la perte ou du gain d'électrons d'un atome ou d'une molécule. Si la charge est positive, l’ion est appelé cation ; si elle est négative, on l’appelle anion.
À
Ordinateurs quantiques- les appareils informatiques qui utilisentle phénomène de superposition quantique d'états pour la transmission et le traitement des données. Les opérations logiques dans les ordinateurs quantiques sont réalisées à l'aide de qubits, qui prennent un nombre infini de valeurs, contrairement aux bits d'un ordinateur classique, qui ne prennent que deux valeurs possibles : « 0 » et « 1 ». Un circuit intégré quantique permet d’opérer simultanément sur tous les états possibles du système, augmentant considérablement la vitesse des opérations. Cela permet aux ordinateurs quantiques de résoudre des problèmes impliquant le choix d’une solution parmi plusieurs, beaucoup plus efficacement que les ordinateurs classiques.
Qubit- un analogue quantique d'un transistor.Il s’agit du plus petit élément permettant de stocker des informations dans un ordinateur quantique. Si un transistor stocke un bit d'information classique, qui prend la valeur « 0 » ou « 1 », alors un qubit stocke un bit d'information quantique, dont la valeur peut être une combinaison linéaire arbitraire de « 0 » et « 1 ». .
Quasiparticle— quantum d'excitation électronique dans le cristal.Les quasiparticules les plus connues, les électrons et les trous, portent une charge électrique dans les transistors semi-conducteurs. Une quasiparticule électronique diffère d’un électron – une particule élémentaire – par sa masse : elle est beaucoup plus légère. La masse effective d'une quasiparticule est déterminée par les propriétés du cristal. Les quanta de lumière, les photons, traversant le cristal, forment des quasiparticules de « lumière liquide » - les polaritons. Les plasmons, phonons, magnons, excitons sont des quasiparticules qui décrivent différents types de vibrations dans un cristal. Une quasiparticule ne quitte jamais son cristal.
L
Le piège de Paul- un des types de pièges électromagnétiques destinés à retenir, ralentir et stocker pendant un certain temps des microparticules chargées, notamment des ions.
Vue schématique d'un piège à ions. Source: mipt.ru
M
Matrice de densité- l'une des principales façons de décrire un étatsystème de mécanique quantique. Alors que la fonction d'onde ne convient que pour décrire des états purs (voir état pur d'un système), la matrice de densité convient alors pour travailler avec des états purs et mixtes, y compris les états intriqués, qui sont importants pour les communications quantiques.
Mécanique, quantique- une branche de la physique théorique qui décritphénomènes physiques dans le microcosme. La mécanique quantique a été créée au début du XXe siècle en réponse à plusieurs paradoxes que la physique classique ne pouvait expliquer. Il existe encore des débats sur l'interprétation philosophique de la mécanique quantique, dont certaines dispositions contredisent l'image matérialiste du monde.
H
Incertitudeen informatique quantique, un principe quidéclare qu’il est impossible de connaître simultanément la position exacte et la vitesse exacte d’une particule. Ainsi, si nous comprenons où se trouve la particule à un instant donné, nous ne pouvons pas déterminer sa vitesse. Si nous connaissons la vitesse, nous ne pouvons pas déterminer les coordonnées. Le principe d'incertitude a été formulé par le physicien allemand Werner Heisenberg.
Oh
Volume, quantiqueEst une caractéristique spécialisée quiintroduit par IBM pour mesurer la «qualité» des ordinateurs quantiques. Le volume quantique n'augmente qu'avec une augmentation simultanée du nombre de qubits et une diminution du nombre d'erreurs lorsque l'on travaille dessus. Cela signifie qu'il ne suffit pas d'augmenter le nombre de qubits - tout en maintenant le nombre d'erreurs, le volume n'augmentera pas.
Optique, quantique- une branche de l'optique qui s'occupe de l'étudephénomènes où les propriétés quantiques du rayonnement lumineux se manifestent clairement, notamment le rayonnement thermique et l'effet photoélectrique. L'optique quantique est basée sur l'idée de la lumière comme un flux de quanta-photons.
P
Polariton- une quasiparticule de « lumière liquide ».Les polaritons résultent de l'interaction de quanta de lumière, de photons, avec des états excités du cristal : excitons, phonons, plasmons ou magnons. Les polaritons combinent les propriétés de la lumière avec celles des particules matérielles.
Source: garyconklinglifenotes.wordpress.com
Supériorité- en informatique quantique, c'est une capacitéles ordinateurs quantiques résolvent en principe certains problèmes plus rapidement que n'importe quel ordinateur classique. Au fur et à mesure que la complexité du problème augmente, le temps qu'il faut à un ordinateur quantique pour le résoudre augmente beaucoup plus lentement que le temps qu'il faut pour le résoudre pour un ordinateur classique.
R
Radiation- la diffusion d'énergie sous forme de rayonnement.On entend souvent par rayonnement un rayonnement ionisant qui peut détruire les cellules vivantes. Récemment, des physiciens ont découvert que le rayonnement raccourcit le temps de cohérence des états quantiques des qubits supraconducteurs, ce qui signifie que les ordinateurs quantiques basés sur des supraconducteurs doivent avoir un blindage contre les rayonnements.
Avec
Simulateur, quantique -système informatique quantique destiné àrésoudre un ou plusieurs problèmes similaires. Les simulateurs quantiques sont capables de simuler les propriétés et le comportement de systèmes quantiques réels. Ils fonctionnent sans l’aide d’un mécanisme de correction d’erreurs, ce qui permet de créer des simulations en utilisant moins de qubits que ce qui serait nécessaire pour un ordinateur quantique à usage général.
Superpositionen théorie quantique - une combinaison de propriétés de diversétats quantiques d'une particule (c'est-à-dire des états avec des énergies ou des vitesses différentes). Une particule existe simultanément dans deux ou plusieurs états jusqu'à ce que l'acte de mesure la trouve dans l'un des états. Ainsi, un joueur expérimenté de cache-cache se déplace tranquillement d'une pièce à l'autre, se cachant partout à la fois jusqu'à ce qu'il se retrouve dans l'une des pièces.
T
Effet tunnel- la capacité à surmonter la microparticulebarrière potentielle. Une illustration de cet effet peut être un kolobok roulant le long d'une route plate et s'approchant d'une colline. Dans le monde classique, un chignon ne peut pas surmonter une montagne suffisamment haute avec un départ courant. Dans la réalité quantique, il a la capacité de surmonter un obstacle dans tous les cas, comme s'il franchissait un tunnel sous une montagne.
Turing, Alan- mathématicien anglais exceptionnel, créateurpremier ordinateur. Pendant la Seconde Guerre mondiale, il a dirigé une équipe de scientifiques qui ont créé la « bombe de Turing », un ordinateur qui a brisé le code du système cryptographique allemand Enigma.
Avoir
Ordinateur quantique universel- dispositif informatique programmable,basé sur l’utilisation d’algorithmes d’informatique quantique. Sa particularité, contrairement à un simulateur quantique, est la nécessité d'utiliser une procédure de correction d'erreur quantique. Cela conduit à une forte augmentation du nombre de qubits dans un processeur informatique et fait de la mise en œuvre d'un tel processeur une tâche technique extrêmement difficile.
F
Photon- la particule élémentaire la plus courante dansUnivers, quantum de rayonnement électromagnétique. Le photon subit une interaction électromagnétique, n’a ni masse ni charge et se déplace dans le vide à la vitesse la plus élevée possible : la vitesse de la lumière. Les photons peuvent être considérés comme des ballons remplis d’eau. Les vagues à la surface de l’eau transportent des informations sur la fréquence, la phase et la polarisation de la lumière. Cette information ne peut être obtenue qu'en perforant la bille, c'est-à-dire en détruisant/absorbant un photon.
X
Chaos, quantique- une branche de la physique qui étudie commentles systèmes classiques chaotiques peuvent être décrits du point de vue de la mécanique quantique. Un système est considéré comme chaotique si un petit écart dans son état initial entraîne des changements radicaux dans son évolution ultérieure.
C
Couleur, quantique.C'est un nombre quantique, une des caractéristiques des quarks et des gluons, particules élémentaires. La couleur quantique n'a rien à voir avec la couleur ordinaire, c'est-à-dire avec la longueur d'onde de la lumière.
H
État du système propre- un état qui peut être décrit par une vagueune fonction. En règle générale, les états purs ne vivent pas longtemps: ils sont détruits en raison des processus de décohérence. Les états quantiques intriqués ne sont pas purs.
Sh
Schrödinger, Erwin- Scientifique autrichien, l'un des pères fondateursmécanique quantique. Il a proposé une expérience de pensée démontrant l’absurdité paradoxale du principe de superposition quantique. Un chat vivant et un appareil composé d'un compteur Geiger contenant une petite quantité de substance radioactive à l'intérieur, d'un flacon contenant du poison et d'un mécanisme spécial sont placés dans une boîte fermée. La probabilité qu'un des atomes radioactifs se désintègre en une heure est de 50 %. La désintégration d’un atome devrait déclencher un mécanisme qui brise le flacon contenant du poison. Dès que le flacon est brisé, le chat meurt. Tant que la boîte est fermée, on ne sait pas si le chat est vivant ou mort. Du point de vue de la mécanique quantique, il est à la fois vivant et mort. Seule la mesure (ouverture de la boîte) projette l'état quantique du chat sur la base classique : le chat est soit vivant, soit mort.
E
ÉmulateurEst un programme qui vous permet de jouerpropriétés des systèmes de calcul quantique sur les ordinateurs classiques. Grâce aux émulateurs, nous pouvons explorer le potentiel de la technologie de l'informatique quantique: démontrer des algorithmes, essayer des techniques de suppression d'erreurs et des codes de correction d'erreurs quantiques.
Exciton -quasiparticule constituée de deux autresquasiparticules : un trou chargé positivement et un électron chargé négativement. Un exciton a la même structure de niveaux d’énergie qu’un atome d’hydrogène. Contrairement aux atomes d’hydrogène, les excitons sont instables. Leur durée de vie ne dépasse généralement pas un milliardième de seconde. En disparaissant, les excitons transfèrent leur énergie aux quanta de lumière – photons.
YU
L'expérience de Jung- L'expérience de Thomas Young autoriséedémontrer l'interférence et la diffraction de la lumière - phénomènes qui ont servi de preuve de la validité de la théorie ondulatoire de la lumière. Par la suite, cette expérience a été répétée pour un flux d’électrons. Les mesures ont montré que la lumière et la matière peuvent présenter les propriétés des ondes et des particules.
je
Langage de programmation quantique- un langage de programmation spécial qui donnela capacité de décrire des algorithmes quantiques pour résoudre divers problèmes. Il existe actuellement plusieurs langages de programmation quantique, notamment QPL, QCL, QML de type Haskell, Quipper, Q#, Q, qGCL, cQPL.
Voir aussi:
Les chercheurs ont plongé pour la première fois dans le navire coulé le plus profond
La première carte précise du monde a été créée. Quel est le problème avec tout le monde?
Un système sans fil est apparu qui aide à paralyser