===есть еще материал, более подробно раскрывающий суть квантовых компьютеров, и зачем их делать===
Квантовый компьютер - проект компьютера, использующего для вычислений принципы квантовой теории. Теоретически квантовые компьютеры способны решать переборные задачи (экспоненциальной сложности) за время прямо-пропорциональное сложности задачи. Идея квантовых вычислений выдвинута Ю.И.Маниным в 1980г.
Квантовое свойство электрона под названием "спин" может иметь два состояния, условно называемых "верх" и "низ". В принципе, спин мог бы играть в устройствах нового типа ту же роль, которую в современной электронике играет электрический заряд. Только в отличие от электрического заряда, "создающего" электрический ток, спин будет определять магнитные свойства вещества. Для спинтронных устройств необходимо разработать новые материалы, состоящие из слоев толщиной до двух-трех атомов. Если это удастся, перед учеными откроются захватывающие дух перспективы. Например, спинтронные головки смогут радикально преобразить дисковые накопители. По словам Майка Росса (Mike Ross), представителя исследовательского центра IBM в Альмейдене, чувствительные магнитные датчики, уже разработанные в IBM, позволили обеспечить сорокакратный рост емкости устройств хранения данных за последние семь лет, и это, по всей видимости, еще далеко не предел.
Еще одна область, в которой спинтроника сможет громко заявить о себе - это магнитная память MRAM (Magnetic RAM). По сравнению с уже существующей "быстрой" оперативной памятью (SRAM, SDRAM и т.д.), она обладает важным преимуществом - потенциальной "нестираемостью". В MRAM информация сможет сохраняться даже после отключения питания компьютера. Также компьютеры со спинтронной памятью будут отличаться большей емкостью, быстродействием и потреблять при этом меньше энергии.
Технология, позволяющая произвольным образом управлять спином, открыла бы путь к созданию также и новых типов электронных устройств - настраиваемых логических элементов, "теплых" сверхпроводников, а также вожделенных квантовых компьютеров. Правда, по мнению специалистов, путь к ним не близок. Первые образцы "спинтронной" продукции - от цифровых видеокамер до мгновенно "загружающихся" компьютеров - вероятно, не смогут появиться на рынке, по крайней мере, в ближайшие пять лет.
3 ноября 2003 года. Японские ученые стали первыми в мире, кому удалось создать твердотельное устройство, в котором реализован один из двух основных элементов, необходимых для создания квантового компьютера.
Финансируемая компанией NEC и японским Институтом физических и химических исследований группа ученых продемонстрировала квантовый вентиль НЕ (CNOT). Кроме него, в квантовых компьютерах используется так называемый однокубитный ротационный вентиль, но такие вентили научились делать еще в 1999 году.
Исследования в области квантовых компьютеров пока находятся в самой начальной стадии, и специалисты считают, что на создание полноценного действующего квантового компьютера потребуется еще не меньше десятка лет. В перспективе, квантовые компьютеры могут произвести настоящую революцию благодаря их способности за несколько секунд проводить расчеты, на которые у обычных компьютеров ушли бы миллионы лет.
Квантовые биты (кубиты) - это не просто двоичная единица или двоичный ноль, кубит может принимать эти два значения одновременно. Таким образом, чем больше число кубитов, тем больше число различных значений может быть представлено сцепленными кубитами. Два кубита могут содержать четыре различных значения, которые могут обрабатываться одновременно, три кубита - восемь значений и так далее, в геометрической прогрессии.
Однако практическая реализация всех этих замечательных качеств квантовых компьютеров пока затруднена множеством проблем. Главной проблемой на сегодняшний день ученые называют удержание квантового сцепления кубитной пары и недопущение ее декогеренции на протяжении длительного времени. Пока время декогеренции удается задержать лишь на несколько сот пикосекунд.
Теперь, после создания квантового вентиля НЕ, перед учеными стоит новая задача: они хотят объединить эти вентили в универсальный вентиль, являющийся основным элементом квантового компьютера.
Группы исследователей в США (Национальный институт стандартов и технологий) и в Австрии (университет г. Инсбрука) опубликовали 17 июля 2004 года в журнале Nature результаты первых успешных экспериментов по квантовой телепортации атомов. Ранее австралийским ученым удалось осуществить телепортацию фотонов. Новое достижение расценивается в научном мире как важный этап на пути создания квантового компьютера.
Cам термин «телепортация» пришел в язык науки из произведений писателей-фантастов, которые придумали его как метод мгновенного перемещения вещества в пространстве. Ученые придают этому термину несколько иной смысл — речь идет о передаче информации о свойствах вещества (на уровне отдельных атомов) от одного материального носителя другому без какого-либо физического контакта между ними.
Читать далее...