DAR
Algoritmîn calculul cuantic - un set de operații care trebuie efectuate pentru a rezolva o problemă pe
Toate ilustrațiile din cartea lui Alexei Kavokin
B
Combaterea decoerenței- una dintre metodele de corectare a erorilor de calcul produse de calculatoarele cuantice. Cu cât lupta este mai eficientă, cu atât rezultatele algoritmilor cuantici vor fi mai fiabile.
LA
Funcția de undă- o funcție care este utilizată în cuanticămecanică pentru a descrie așa-numita „stare pură a sistemului”. Stabilește probabilitatea de a găsi sistemul într-o anumită stare. Măsurarea cuantică duce la prăbușirea funcției de undă: probabilitățile tuturor stărilor, cu excepția uneia, dispar.
G
Geometrie, cuantică- o metodă de descriere a obiectelor a căror dimensiune este atât de mică încât conceptele clasice precum traiectoria și viteza nu le mai sunt aplicabile.
D
Decoerență— procesul de încălcare a coerenței (constanțadiferențele de fază ale funcțiilor de undă - „High-tech”) ale qubiților ca urmare a interacțiunii sistemului cu mediul. Cu alte cuvinte, decoerența este apariția încurcăturii între un sistem cuantic și mediul său. Aceasta este sursa erorilor în timpul calculelor. Pentru a o încetini, este necesar să izolați qubiții și să reduceți influența factorilor externi. În practică, acest lucru se realizează, de exemplu, prin răcirea qubiților la temperaturi foarte scăzute.
E
Capacitate, cuantică- o mărime care este definită ca o modificare a sarcinii electrice în raport cu o modificare a potențialului electrochimic. Capacitatea cuantică se mai numește și capacitate chimică sau electrochimică.
F
Lichid, cuanticeste un lichid ale cărui proprietăți sunt determinateefecte cuantice. Un exemplu de lichid cuantic este heliul-II superfluid, un lichid cu vâscozitate zero. Heliul superfluid pătrunde în capilarele arbitrar înguste.
Z
Castel, cuantică— configurarea câmpului magnetic, fixareobiect în spațiul tridimensional. Cel mai izbitor exemplu: levitația unui magnet permanent deasupra unui supraconductor datorită împingerii în afara câmpului magnetic de către supraconductor. Efectul este folosit în trenurile cu levitație magnetică, cum ar fi cel mai rapid tren din lume, MAGLEV, care transportă pasageri de la aeroportul din Shanghai până în centrul orașului.
ȘI
Ioni- particule încărcate electric formate ca urmare a pierderii sau câștigului de electroni dintr-un atom sau moleculă. Dacă sarcina este pozitivă, ionul se numește cation dacă este negativă, se numește anion.
K
Calculatoare cuantice- dispozitive de calcul care utilizeazăfenomenul de suprapunere cuantică a stărilor pentru transmiterea și prelucrarea datelor. Operațiile logice în calculatoarele cuantice sunt efectuate folosind qubiți, care iau un număr infinit de valori, spre deosebire de biții unui computer clasic, care iau doar două valori posibile: „0” și „1”. Un circuit integrat cuantic permite operațiuni pe toate stările posibile ale sistemului simultan, crescând semnificativ viteza operațiunilor. Acest lucru permite calculatoarelor cuantice să rezolve probleme care implică alegerea unei soluții dintre multe, mult mai eficient decât calculatoarele clasice.
Qubit- un analog cuantic al unui tranzistor.Acesta este cel mai mic element pentru stocarea informațiilor într-un computer cuantic. Dacă un tranzistor stochează un bit de informație clasic, care ia valoarea „0” sau „1”, atunci un qubit stochează un bit cuantic de informații, a cărui valoare poate fi o combinație liniară arbitrară de „0” și „1” .
Cvasiparticulă— cuantumul excitației electronice în cristal.Cele mai cunoscute cvasiparticule, electroni și găuri, poartă sarcină electrică în tranzistoarele semiconductoare. Un electron-cvasiparticulă diferă de un electron – o particulă elementară – în masă: este mult mai ușor. Masa efectivă a unei cvasiparticule este determinată de proprietățile cristalului. Cuantele de lumină, fotonii, care trec prin cristal, formează cvasiparticule de „lumină lichidă” - polaritoni. Plasmonii, fononii, magnonii, excitonii sunt cvasiparticule care descriu diferite tipuri de vibrații într-un cristal. O cvasiparticulă nu își părăsește niciodată cristalul.
L
Capcana lui Paul- unul dintre tipurile de capcane electromagnetice concepute pentru a reține, încetini și stoca microparticulele încărcate, în special ionii, pentru un anumit timp.
Vedere schematică a unei capcane ionice. Sursa: mipt.ru
M
Matricea densității- una dintre principalele moduri de a descrie o staresistem mecanic cuantic. În timp ce funcția de undă este potrivită numai pentru descrierea stărilor pure (vezi starea pură a unui sistem), atunci matricea de densitate este potrivită pentru lucrul atât cu stările pure, cât și cu cele mixte, inclusiv cu stările încurcate, care sunt importante pentru comunicațiile cuantice.
Mecanică, cuantică- o ramură a fizicii teoretice care descriefenomene fizice din microcosmos. Mecanica cuantică a fost creată la începutul secolului al XX-lea ca răspuns la mai multe paradoxuri pe care fizica clasică nu le-a putut explica. Există încă dezbateri despre interpretarea filozofică a mecanicii cuantice, dintre care unele prevederi contrazic imaginea materialistă a lumii.
H
Incertitudineîn calculul cuantic, principiu careafirmă că este imposibil să se cunoască simultan atât poziția exactă, cât și viteza exactă a unei particule. Deci, dacă înțelegem unde se află particula la un moment dat, nu putem determina viteza ei. Dacă știm viteza, atunci nu putem determina coordonatele. Principiul incertitudinii a fost formulat de fizicianul german Werner Heisenberg.
oh
Volum, cuantumEste o caracteristică specializată careintrodus de IBM pentru a măsura „calitatea” computerelor cuantice. Volumul cuantic crește numai cu o creștere simultană a numărului de qubiți și o scădere a numărului de erori atunci când se lucrează la ele. Aceasta înseamnă că nu este suficient doar pentru a crește numărul de qubits - menținând în același timp numărul de erori, volumul nu va crește.
Optică, cuantică- o ramură a opticii care se ocupă cu studiulfenomene în care proprietățile cuantice ale radiației luminoase se manifestă în mod clar, inclusiv radiația termică și efectul fotoelectric. Optica cuantică se bazează pe ideea luminii ca flux de quanta - fotoni.
P
Polariton- o cvasiparticulă de „lumină lichidă”.Polaritonii apar datorită interacțiunii cuantelor de lumină, fotonii, cu stările excitate ale cristalului: excitoni, fononi, plasmoni sau magnoni. Polaritonii combină proprietățile luminii cu proprietățile particulelor materiale.
Sursa: garyconklinglifenotes.wordpress.com
Superioritate- în calculul cuantic, este o abilitatecomputerele cuantice rezolvă unele probleme în principiu mai repede decât orice computer clasic. Pe măsură ce complexitatea problemei crește, timpul necesar unui computer cuantic pentru a-l rezolva crește mult mai lent decât timpul necesar unui computer clasic pentru a o rezolva.
R
Radiația- răspândirea energiei sub formă de radiații.Radiația este adesea înțeleasă ca însemnând radiația ionizantă care poate distruge celulele vii. Recent, fizicienii au descoperit că radiațiile scurtează timpul de coerență al stărilor cuantice ale qubiturilor supraconductoare, ceea ce înseamnă că computerele cuantice bazate pe superconductori trebuie să aibă protecție împotriva radiațiilor.
C
Simulator cuantic -sistem de calcul cuantic vizatrezolvarea uneia sau mai multor probleme similare. Simulatoarele cuantice sunt capabile să simuleze proprietățile și comportamentul sistemelor cuantice reale. Ele funcționează fără ajutorul unui mecanism de corectare a erorilor, permițând crearea de simulări folosind mai puțini qubiți decât ar fi necesar pentru un computer cuantic de uz general.
Suprapunereîn teoria cuantică - o combinație de proprietăți de diferitestări cuantice ale unei particule (adică stări cu energii sau viteze diferite). O particulă există simultan în două sau mai multe stări până când actul de măsurare o găsește într-una dintre stări. Așadar, un jucător cu ascundere experimentat se mișcă liniștit dintr-o cameră în alta, ascunzându-se peste tot în același timp până când este găsit într-una din camere.
T
Efect de tunel- capacitatea de a depăși microparticulabariera potentiala. O ilustrare a acestui efect poate fi un kolobok care se rostogolește de-a lungul unui drum plat și se apropie de un deal. În lumea clasică, un coc nu poate depăși un munte suficient de înalt cu un început de alergare. În realitatea cuantică, el are capacitatea de a depăși un obstacol în orice caz, ca și cum ar trece printr-un tunel sub un munte.
Turing, Alan- matematician englez remarcabil, creatorprimul computer. În timpul celui de-al Doilea Război Mondial, el a condus o echipă de oameni de știință care au creat „bomba Turing”, un computer care a spart codul sistemului criptografic Enigma german.
în
Calculator cuantic universal- dispozitiv de calcul programabil,bazat pe utilizarea algoritmilor de calcul cuantic. Caracteristica sa, spre deosebire de un simulator cuantic, este necesitatea de a utiliza o procedură de corectare a erorilor cuantice. Acest lucru duce la o creștere bruscă a numărului de qubiți într-un procesor de computer și face ca implementarea unui astfel de procesor să fie o sarcină tehnică extrem de dificilă.
F
Foton- cea mai comună particulă elementară înUnivers, cuantum de radiație electromagnetică. Fotonul suportă interacțiunea electromagnetică, nu are masă sau sarcină și se mișcă în vid cu cea mai mare viteză posibilă - viteza luminii. Fotonii pot fi considerați ca baloane pline cu apă. Undele de la suprafața apei transportă informații despre frecvența, faza și polarizarea luminii. Această informație poate fi obținută doar prin perforarea mingii, adică prin distrugerea/absorbția unui foton.
X
Haos, cuantic- o ramură a fizicii care studiază cumsistemele clasice haotice pot fi descrise din punctul de vedere al mecanicii cuantice. Un sistem este considerat haotic dacă o mică abatere în starea sa inițială duce la schimbări radicale în evoluția sa ulterioară.
C
Culoare, cuantică.Acesta este un număr cuantic, una dintre caracteristicile quarkurilor și gluonilor, particule elementare. Culoarea cuantică nu are nicio legătură cu culoarea obișnuită, adică cu lungimea de undă a luminii.
H
Curățați starea sistemului- o stare care poate fi descrisă de o undăfuncţie. De regulă, stările pure nu trăiesc mult: sunt distruse din cauza proceselor de decoerență. Stările cuantice încurcate nu sunt pure.
SH
Schrödinger, Erwin- om de știință austriac, unul dintre părinții fondatorimecanica cuantică. El a propus un experiment de gândire care să demonstreze absurditatea paradoxală a principiului suprapunerii cuantice. O pisică vie și un dispozitiv constând dintr-un contor Geiger cu o cantitate mică de substanță radioactivă în interior, un balon cu otravă și un mecanism special sunt plasate într-o cutie închisă. Probabilitatea ca unul dintre atomii radioactivi să se descompună într-o oră este de 50%. Dezintegrarea unui atom ar trebui să declanșeze un mecanism care sparge balonul cu otravă. Imediat ce balonul este spart, pisica moare. Atâta timp cât cutia este închisă, nu știm dacă pisica este vie sau moartă. Din punctul de vedere al mecanicii cuantice, el este atât viu, cât și mort. Doar măsurarea (deschiderea cutiei) proiectează starea cuantică a pisicii pe baza clasică: pisica este fie vie, fie moartă.
E
EmulatorEste un program care vă permite să jucațiproprietățile sistemelor de calcul cuantic pe calculatoare clasice. Datorită emulatoarelor, putem explora potențialul tehnologiei de calcul cuantic: demonstrați algoritmi, încercați tehnici de suprimare a erorilor și coduri de corectare a erorilor cuantice.
Exciton -cvasiparticulă constând din alte douăcvasiparticule: o gaură încărcată pozitiv și un electron încărcat negativ. Un exciton are aceeași structură de nivel de energie ca un atom de hidrogen. Spre deosebire de atomii de hidrogen, excitonii sunt instabili. Durata lor de viață, de regulă, nu depășește o miliardime dintr-o secundă. Disparind, excitonii isi transfera energia in cuante de lumina - fotoni.
YU
Experiența lui Jung- Experimentul lui Thomas Young a permissă demonstreze interferența și difracția luminii - fenomene care au servit drept dovadă a validității teoriei ondulatorii a luminii. Ulterior, acest experiment a fost repetat pentru un flux de electroni. Măsurătorile au arătat că atât lumina, cât și materia pot prezenta proprietățile atât ale undelor, cât și ale particulelor.
Eu
Limbaj de programare cuantic- un limbaj de programare special care oferăcapacitatea de a descrie algoritmi cuantici pentru rezolvarea diferitelor probleme. În prezent, există mai multe limbaje de programare cuantică, inclusiv QPL, QCL, QML asemănător Haskell, Quipper, Q#, Q, qGCL, cQPL.
Vezi și:
Cercetătorii s-au aruncat pentru prima dată pe cea mai adâncă navă scufundată
A fost creată prima hartă exactă a lumii. Ce este în neregulă cu toți ceilalți?
A apărut un sistem wireless care ajută la paralizare