Changes

Jump to navigation Jump to search
Առանց խմբագրման ամփոփման
[[Պատկեր:Grovers algorithm.svg|400px|մինի|Քվանտային սխեմա, որը ներկայացնում է քվանտային համակարգչի ալգորիթմը]]
'''Քվանտային համակարգիչ''', [[համակարգիչ|հաշվողական սարք]], որն օգտագործում է [[քվանտային մեխանիկա]]յի վիճակները ([[քվանտային վերադրում]], [[քվանտային խճճվածություն]]) տվյալների փոխանցման և մշակման համար: Քվանտային համակարգիչը (ի տարբերություն դասականի) գործում է ոչ թե բիթերով (որոնք հնարավորություն ունեն ընդունել 0 կամ 1 արժեք), այլ [[կուբիթՔուբիթ|քուբիթերով]]երով, որոնք միաժամանակ ընդունում են և 0 և 1 արժեքներ: Արդյունքում հնարավոր է դառնում մշակել բոլոր հնարավոր վիճակները միաժամանակ, ինչի շնորհիվ քվանտային համակարգիչը սովորականդասական համակարգիչների հետ համեմատած ահռելի առավելություն է ստանում որոշ [[ալգորիթմ]]ների շարքում<ref name="POP201805">{{статья |автор=Александр Ершов|заглавие=Квантовое превосходство|издание=[[Популярная механика]] |год=2018|номер=5|страницы=54-59}}</ref>:
 
Լիարժեք ունիվերսալ քվանտային համակարգիչը համարվում է դեռևս [[հիպոթեզ|հիպոթետիկ]] սարքավորումսարք, որի կառուցման հնարավորությունը մեծամասամբ կապված է քվանտային տեսության լուրջ զարգացման հետ՝ մի շարք մասնիկների և դժվար գիտական փորձերի շրջանում. տվյալ բնագավառում կատարվելիք մշակումները կապված են [[ֆիզիկա|ժամանակակից ֆիզիկայի]] նորագույն հայտնագործությունների և ձեռքբերումների հետ: 2010-ական թվականների միջնամասումկեսերին գործնականորեն իրականացվում էին միայն եզակի փորձարարական համակարգեր, որոնք օգտագործում էին ալգորիթմների սահմանումը ոչ մեծ դժվարությամբ:
 
Տվյալ համակարգիչների համար գործնականապես առաջին բարձրորակ ծրագրավորման լեզուն է հանդիսանում [[Quipper]] լեզուն, որը ստեղծվել է [[Haskell]] ծրագրավորման լեզվի հիման վրա<ref>{{cite web|автор=Sophie Hebden|url=https://www.newscientist.com/article/dn23820-new-language-helps-quantum-coders-build-killer-apps.html#.U8uTjKbNGs4|title= New language helps quantum coders build killer apps|accessdate=2014-07-20|work=[[New Scientist]]|date=2014-07-05}}</ref>:
{{cite journal |author=S. Weisner | authorlink=Stephen Wiesner |year=1983 |title=Conjugate coding |journal=[[Association for Computing Machinery]], Special Interest Group in Algorithms and Computation Theory |volume=15 |pages=78–88}}</ref><ref name="Zeilinger">A. Zelinger, ''Dance of the Photons: From Einstein to Quantum Teleportation'', Farrar, Straus & Giroux, New York, 2010, pp. 189, 192, ISBN 0-374-23966-5</ref>:
 
Քվանտային համակարգչումհամակարգչի անհրաժեշտությունը առաջանում է այն ժամանակ, երբ մենք փորձում ենք ֆիզիկայի մեթոդներով հետազոտել բարդ բազմամասբազմամասնիկային համակարգերը, նմանինչպիսին կենսաբանականինեն, օրինակ օրգանական, կենսաբանական համակարգերը: Նման համակարգերի քվանտային վիճակների տարածությունները աճում են ինչպես <math>n</math> իրական մասերիցմասնիկներից բաղկացած թվի աստիճանացույցըաստիճանացույց պես, որի պահվածքը դասական համակարգիչների դեպքում անհնար է մոդելավորել արդեն <math>n = 10</math> դեպքում: Այդ իսկ պատճառով Վիզները և Ֆեյնմանը առաջարկում են ստեղծել քվանտային համակարգիչ:
 
Քվանտային համակարգիչըհամակարգիչն օգտագործվում է ոչ սովորականպոլինոմիալ ալգորիթմներիդասի հաշվարկմանխնդիրների լուծման մի շարք ալգորիթմների համար, իսկ քվանտային բնության գործընթացներըքվանտային պրոցեսները, այսպես կոչված [[քվանտային ալգորիթմներ]]ում, օգտագործվում են [[քվանտային մեխանիկա|քվանտոմեխանիկական]] էֆեկտներ, ինչպիսիքայդ են՝թվում՝ [[Քվանտային վերադրում|քվանտային զուգահեռությունվերադրումը]]ը և [[քվանտային խճճվածություն]]ը:
 
Եթե դասական պրոցեսորը յուրաքանչյուր պահի կարող է գտնվել <math>|0\rangle, |1\rangle,\ldots, |N-1\rangle</math> վիճակներից որևէ մեկում, ապա քվանտային պրոցեսորը յուրաքանչյուր պահի կարող է գտնվել միաժամանակ բոլոր այս բազիսային վիճակներում, ընդ որում <math>|j\rangle</math> վիճակում քվանտային պրոցեսորը ունի հնարավորություն հանդես գալու իր <math>\lambda_j</math> կոմպլեքսային ամպլիտուդայովամպլիտուդով: ԱյսՆման քվանտային վիճակը կոչվում է տվյալների դասական վիճակների «[[քվանտային վերադրում]]» և ներկայացվում է այսպեսորպես.
: <math>|\Psi\rangle=\sum\limits_{j=0}^{N-1}\lambda_j|j\rangle .</math>
 
Բազիսային վիճակները կարող են ունենալ ավելի դժվարբարդ տեսք: ԱյդՆման ժամանակպարագայում քվանտային վերադրումը կարելի է նկարազարդել, օրինակ այսպես. «Պատկերացրեք ատոմ, որը կարող էր ենթարկվել ռադիոակտիվ քայքայմանտրոհման ժամանակի որոշակի պահի: Կամ էլ չենթարկվել: Մենք կարող ենք մտածցել, որ ատոմըատոմն ունի ընդամները երկու հնարավոր տարբերակ. "քայքայում"«տրոհում» և "չքայքայում"«չտրոհում», սակայն քվանտային մեխանիկայում ատոմը կարող է ունենալ այսպես կոչված միավորվածխառը վիճակ՝ "քայքայաչքայքայման"«տրոհաչտրոհման», ավելի կոնկրետկոնկրետ՝ ոչո՛չ մեկը, ոչո՛չ էլ մյուսը, այլ ինչ-որ բան որը միավորում է երկու վիճակները: ՀենցՆման այսվիճակն վիճակըէլ հենց կոչվում է "«վերադրում"»»<ref>Leah Henderson and Vlatko Vedral, [http://www.qi.damtp.cam.ac.uk/node/43 Quantum entanglement] // Centre for Quantum Information and Foundations, Cambridge.</ref>:
 
Քվանտային <math>|\Psi\rangle</math> վիճակը կարող է փոխվել ժամանակի ընթացքում երկու տարբեր սկզբունքային ճանապարհներով.
# Միավորված քվանտային գործողություն (քվանտային կափույր, {{lang-en|quantum gate}}), հետագայում ուղղակի գործողություն:
# [[Չափում (քվանտային մեխանիկա)|Չափում]] (հսկողությունկառավարում):
 
Եթե դասական <math> |j\rangle</math> վիճակում կա [[քվանտային կետ]]երի [[էլեկտրոն]]ների խմբի տարածական դիրք, որը կառավարվում է <math>V</math> արտաքին դաշտում, ապա միավորիչունիտար գործողությունը հանդիսանում է [[Շրյոդինգերի հավասարում|Շրյոդինգերի հավասարման]] լուծումը:
 
Չափումը պատահական մեծություն է, որը ընդունում է <math>|j\rangle,\ j=0,1,\ldots, N-1</math> արժեքներ համապատասխանաբար <math>|\lambda_j|^2</math> հավանականությամբ: Սրանում է կայանում [[Բորնի կանոն|Բորնի քվանտամեխանիկական կանոնկանոնի]]ը էությունը: Չափումը քվանտային վիճակի վերաբերյալ տեղեկություն ստանալու միակ հնարավորությունն է, քանի որ <math>\lambda_j</math> արժեքը մերմեզ համար անմիջականորեն անմատչելիմատչելի էչէ: Քվանտային վիճակի չափումը չի կարող վերացվածբերվել լինելշրյոդինգերյան շրյոդինգերովյան միավորմանունիտար էվոլյուցիայի արդյունքում, քանի որ ի տարբերություն վերջինիս այն անշրջելի է: Չափման արդյունքում տեղի է ունենում այսպես կոչված [[ալիքային ֆունկցիայի կոլապս]]՝ <math>|\Psi\rangle</math>[[ալիքային ֆունկցիայի կոլապս]], որի ֆիզիկական բնութագրումըէությունը վերջնականորենլիարժեքորեն պարզ չէ: ԻնքնաբերականՀաշվարկի վնասաբերընթացքում չափումներըքվանտային հաշվարկներիվիճակի արդյունքումսպոնտան վնասակար չափումները հանգեցնում են դեկոգերենտության,դեկոհերենտության՝ ինչըունիտար միավորիչէվոլյուցիայից էվոլյուցիայի թեքումն էշեղման, որն էլ համարվում էինչը քվանտային համակարգչի ստեղծման գլխավորհիմնական արգելքըխոչընդոտն է (տես. [[#Քվանտային համակարգիչների ֆիզիկական իրականացում|քվանտային համակարգիչների ֆիզիկական իրականացում]]):
 
ՔվանտայինՀաշվարկներում «քվանտային զուգահեռություն» հասկացության պարունակությունը հաշվարկների մեջէությունը կարող է մեկնաբանվել հետևյալ կերպ. «ՀաշվումներիՀաշվարկներում գործընթացում տեղ գտածօգտագործվող տվյալները իրենցից քվանտային տեղեկություններինֆորմացիա են ներկայացնում, որոնքորը ձևավորումգործընթացի ենավարտին գործընթացիվերածվում ավարտին,է դասականի՝ քվանտային ռեգիստրի վերջնական վիճակում՝վիճակի չափման դասական եղանակովմիջոցով: Շահումը քվանտայինՔվանտային ալգորիթմներում աճումօգուտը ձևավորվում է այն բանի հաշվին, որ մեկ քվանտային գործողության կիրառման դեպքումպարագայում ձևավորվումմեծ են մի շարքթվով քվանտային վիճակների վերադրման գործակիցներգործակիցները, որոնք վիրտուալ տեսքովառումով պարունակում են միաժամանակ ձևավորվող դասական ինֆորմացիա», փոխակերպվում են միաժամանակ <ref name="hol">[https://web.archive.org/web/20090215103156/http://www.sciam.ru/2008/7/inform.shtml ''Холево, А.'' Квантовая информатика: прошлое, настоящее, будущее // В мире науки. — июль 2008. — № 7]</ref>:
 
== Տեսություն ==
=== ԿուբիթերՔուբիթեր ===
Քվանտային հաշվումների միտքը կայանում է նրոնաում, որ քվանտային համակարգը L երկմակարդակ քվանտային տարերից (քվանտային բիթ, կուբիթքուբիթ) ունի 2L գծային անկախ կարգավիճակ, այսինքն [[Քվանտային վերադրում|քվանտային վերադրման]] սկզբունքի հետևանքով այդպիսի քվանտային ռեգիստրի վիճակի տարածությունը հանդիսանում է 2L-ային [[Հիլբերտյան տարածություն|հիլբերտյան տարածություն]]: Քվանտային հաշվումներում կատարվող գործողությունները համապատասխանում են տվյալ տարածությունում ռեգիստրի վիճակի վեկտորի շրջմանը: Այդպիսով L կուբիթքուբիթ չափային քվանտային հաշվումային սարքը փաստացի գործում է միաժամանակ նաև, որպես 2L դասական վիճակ:
 
Ֆիզիկական համակարգերը, որոնք իրականացնում են կուբիթներըքուբիթները կարող են լինել ցանկացած առարկաներ, որոնք ունեն երկու քվանտային վիճակ. պրոտոնների բևեռացման վիճակը, ատոմների կամ իոնների մեկուսացած էլեկտրոնային վիճակը, ատոմների միջուկների սպինային վիճակ և այլն:
 
=== Հաշվում ===
Հաշվման պարզեցված սխեման քվանտային [[համակարգիչ|համակարգչում]] ունի հետևյալ տեսքը. վերցվում է [[կուբիթՔուբիթ|քուբիթների]]ների համակարգը, որի վրա գրվում է սկզբնական վիճակը: Հետո համակարգի վիճակը կամ նրա ենթահամակարգը փոփոխվում է միավորիչ փոխակերպումների միջնորդությամբ, որոնք կատարում են դրա նման կամ այլ [[տրամաբանական գործողություն]]ներ: Վերջում չափվում է արժեքը և դա համակարգչի աշխատանքի արդյունքն է: Դասական համակարգչի հաղորդալարերի դերը կատարում են կուբիթներըքուբիթները, իսկ դասական համակարգիչների տրամաբանական բլոկների դերը կատարում է ունիտար փոխարկումը: Նման քվանտային պրոցեսսորների կոնցեպցիան և քվանտային տրամաբանական կափույրները առաջարկվել են 1989 թվականին [[Դևիդ Դոյչ]]ի կողմից: Նաև 1995 թվականին Դևիդ Դոյչը գտնում է ունիվերսալ տրամաբանական բլոկ, որի օգնությամբ հնարավոր է դառնում կատարել ցանկացած քվանտային հաշվարկ:
 
Պարզվում է, որ ցանկացած հաշվման կառուցման համար բավական է երկու բազային գործողություն: Քվանտային համակարգը տալիս է արդյունք, միայն ճշգրտության մի որոշ հավանականությամբ: Սակայն գործողությունների փոքր ավելացման հաշվին ալգորիթմում հնարավոր է մոտեցնել ճիշտ պատասխան ստանալու հավանականությունը մեկի:
Բազային քվանտային գործողությունների օգնությամբ հնարավոր է սովորական տրամաբանական տարրերի աշխատանքը կեղծել, ինչից էլ, որ պատրաստված են սովորական համակարգիչները: Այդ իսկ պատճառով ցանկացած խնդիր, որը լուծված է այժմ յուրաքանչյուր քվանտային համակարգիչ կլուծի համարյա նույն ժամանակահատվածում<ref>[http://yvek.ru/искусственный-интеллект/квантовый-компьютер-d-wave/ Google купил квантовый компьютер D-Wave для лаборатории искусственного разума]</ref>:
 
Ժամանակակից ԷԲՄ-ների մեծամասնությունը աշխատում է նույն սխեմայով. հիշողության n բիթը պահպանում է վիճակը և ժամանակի յուրաքանչյուր տակտը փոփոխվում է պրոցեսսորի կողմից: Քվանտային դեպքում համակարգը n կուբիթներիցքուբիթներից գտնվում է այն վիճակում, որը հանդիսանում է բոլոր բազային վիճակների վերադումը, այդ իսկ պատճառով համակարգի փոփոխումը վերաբերում է բոլոր 2n բազային վիճակներին միաժամանակ: Տեսականորեն նոր համակարգը կարող է աշխատել դասականից բավականաչափ ավելի արագ: Գործնականորեն [[Գրովերի ալգորիթմ|Գրովերի (քվանտային) ալգորիթմ]]ը տվյալների բազայում ցույց է տալիս հզորության քառակուսային աճը համեմատած դասական ալգորիթմների հետ:
 
=== Ալգորիթմներ ===
* [[Գրովերի ալգորիթմ]]ը թույլ է տալիս գտնել <math>f(x)=1,\; 0\le x < N</math> հավասարման լուծումը <math>O(\sqrt{N})</math> ժամանակում:
* [[Շորի ալգորիթմ]]ը թույլ է տալիս վերլուծել n բնական թիվը պարզ արտադիրչների ''log(n)''-ից կախված պոլինոմիալ ժամանակում:
* [[Զալկի - Վիզների ալգորիթմ]]ը թույլ է տալիս մոդելավորել <math>n</math> մասերի քվանտային համակարգի ունիտար էվոլյուցիան <math>O(n)</math> կուբիթիքուբիթի օգտագործման համարյա գծային ժամանակահատվածում:
* [[Դոյչի - Իոժի ալգորիթմ]]ը թույլ է տալիս մեկ հաշվարկի միջոցով պարզել հանդիսանում է արդյոք երկու փոփոխականներից բաղկացած f(n) ֆունկցիան անվերջ (''f<sub>1</sub>(n)'' = 0, ''f<sub>2</sub>(n)'' = 1 անկախ n-ից) կամ «հավասարակշրռված» (''f<sub>3</sub>(0)'' = 0, ''f<sub>3</sub>(1)'' = 1; ''f<sub>4</sub>(0)'' = 1, ''f<sub>4</sub>(1)'' = 0)
* Սայմոնի ալգորիթմը լուծում է [[սև արկղ]]ի խնդիրը աստիճանացուցորեն ավելի արագ, քան ցանկացած դասական ալգորիթմ այդ թվում նաև հավանական ալգորիթմ:
=== Քվանտային տելեպորտացիա ===
 
Տելեպորտացիայի ալգորիթմը իրագործում է կուբիթիքուբիթի մի վիճակի (կամ համակարգի) փոփոխումը մյուս վիճակին: Պարզագույն սխեմայում օգտագործվում է երեք կուբիթքուբիթ. տելեպորտացվող կուբիթըքուբիթը և խճճված զույգը, որի մի կուբիթըքուբիթը գտնվում է լրիվ ուրիշ կողմում: Ալգորիթմի աշխատանքի արդյունքում աղբյուրի սկզբնական վիճակը խախտվում է, սա օրինակ է կլոնավորման անհնարինության ընդհանուր սկզբունքի համար, այսինքն սկզբնաղբյուրը չխախտելով քվանտային վիճակի ճիշտ կրկնօրինակ ստեղծելու հարցում: Չի ստացվի պատճենել սկզբնական վիճակը և տելեպորտացիան այդ գործողության փոխարինողն է:
 
Տելեպորտացիան թույլ է տալիս հաղորդել քվանտային վիճակը դասական կապի ալիքների միջոցով: Այսպիսով հնարավոր է դառնում, մասնավորապես ստանալ համակարգի կապային վիճակը, որը կազմված է ենթահամակարգերից, որոնք էլ ջնջված են մեծ տարածություններում:
 
== Քվանտային համակարգիչների ֆիզիկական իրականացում ==
Քվանտային համակարգիչների ստեղծումը իրական ֆիզիկական սարքի տեղքով համարվում է 21-րդ դարում ֆիզիկայի հիմնական մեծագույն խնդիրներից մեկը: 2018 թվականի սկզբի դրությամբ պատրաստված են միայն քվանտային համակարգչի սահմանափակ տարբերակներ (ամենամեծ հնարված քվանտային ռեգիստրները ունեն մի քանի տասնյակ շղթայված կուբիթներքուբիթներ<ref>{{cite web|url=http://phys.org/news/2011-04-quantum-bits-physicists-limits.html|title=14 quantum bits: Physicists go beyond the limits of what is currently possible in quantum computation|date=Apr 01, 2011|publisher=University of Innsbruck, Phys.org|lang=en|accessdate=2015-06-28}}</ref><ref>{{cite web|url=http://phys.org/news/2014-11-largest-factored-quantum-device.html|title=New largest number factored on a quantum device is 56,153|author= Lisa Zyga |date=Nov 28, 2014|publisher= Phys.org|lang=en|accessdate=2015-06-28}}<!-- см таблицу, для строк где указан Shor--></ref><ref>[https://hitech.newsru.com/article/06mar2018/google72quant Google создала 72-кубитный квантовый компьютер]</ref>):
 
=== Ֆիզիկական իրականացման սկզբունքներ ===
Քվանտային համակարգչի գլխավոր տեխնոլոգիաներն են.
# Պնդամարմին քվանտային կետեր [[կիսահաղորդիչ]]ների վրա. որպես տրամաբանական կուբիթքուբիթ օգտագործվում է կամ լիցքային վիճակը ([[էլեկտրոն]]ի առկայությունը կամ բացակայությունը որոշ հատվածներում) կամ էլեկտրոնային ուղղվածությունը և/կամ տվյալ քվանտային կետում միջուկային թիկունքը: Կառավարումը իրականացվում է [[Էլեկտրական դաշտ|արտաքին պոտենցիալներ]]ի և [[լազեր]]ային իմպուլսների միջոցով:
# [[Գերհաղորդականություն|Գերհաղորդական]] տարրեր ([[Ջոզեֆսոնի երևույթ|ջոզեֆսոնյան անցումներ]], [[ՍՔՈՒԻԴ]]-ներ և այլն). որպես տրամաբանական կուբիթքուբիթ օգտագործում է կուպերյան զույգի բացակայությունը կամ առկայությունը որոշ տարածական շրջանակներում: Կառավարում. արտաքին պոտենցիալ/մագնիսական հեղեղ:
# Պաուլի վակումային ծուղակների իոնները (կամ ատոմները օպտիկական ծուղակներում). որպես տրամաբական կուբիթքուբիթ օգտագործվում է իոնում գտնվող արտաքին էլեկտրոնի հիմնական կամ գռգռված վիճակը: Կառավարում. դասական լազերային իմպուլսների ծուղակի միջով կամ ուղղվածությունը անհատական իոնների վրա + իոնային անսամբլի տատանողական վիճակներ: Այս սխեման առաջարկվել է 1994 թվականին [[Պետեր Ցոլլեր]]ի և [[Խուան Իգնասիո Սիրակ]]ի կողմից<ref name=CiracZoller>{{Статья|автор=J. I. Cirac, P. Zoller|заглавие=Quantum Computations with Cold Trapped Ions|ссылка=http://iontrap.umd.edu/wp-content/uploads/2013/10/Quantum-computations-with-cold-trapped-ions.pdf|язык=|издание=Physical Review Letters|тип=|год=1995-05-15|месяц=|число=|том=74|выпуск=20|номер=|страницы=4091–4094|issn=|doi=10.1103/PhysRevLett.74.4091}}</ref><ref>{{Статья|автор=Ferdinand Schmidt-Kaler, Hartmut Haeffner, Mark Riebe, Stephan Gulde, Gavin P T Lancaster|заглавие=Realization of the Cirac-Zoller controlled-NOT quantum gate|ссылка=https://www.researchgate.net/publication/10834577_Realization_of_the_Cirac-Zoller_controlled-NOT_quantum_gate|издание=Nature|год=2003-04-01|том=422|страницы=408–11|doi=10.1038/nature01494}}</ref>:
# Խառը տեխնոլոգիաներ. նախապես պատրաստված ֆոտոնների խճճված վիճակների օգտագործումը ատոմային անսամբլների կառավարման համար կամ որպես դասական հաշվողական ցանցերի կառավարման տարրեր:
 
* արտաքին ազդեցությունը (այդ թվում նաև ստացված արդյունքների փոխանցումը) կարող է վնասել քվանտային համակարգը կամ նրա մեջ աղավաղում մտցնի:
 
Կապակցված վիճակներում ինչքան շատ կուբիթներքուբիթներ են գտնվում, այդ ավելի կայուն է համարվում համակարգը: Քվանտային կատարելության հասնելու համար անհրաժեշտ է համակարգիչ որը կապվակված է տասնյակ կուբիթներիքուբիթների հետ, աշխատում է կայուն և սխալների քչաթվությամբ: Հարցը նրանում է, թե մինչև ինչ աստիճանի է հնարավոր նման սարքի մասշտաբայնացումը (այսպես կոչված Մասշտաբայնեցման խնդիր): Այս խնդիրը համարվում է նոր զարգացում ապրող բազմաճյուղ քվանտային մեխանիկայի հետազոտությունների քննարկման առարկան: Կենտրոնական է այստեղ դեկոգերետության հարցը, որը մինչ այս անլուծելի է: Տարբեր մեկնաբանություններ կարելի է գտնել գրքերում<ref name="penroze">[http://burnlib.com/x/r-penrouz-put-k-real-nosti-ili-zakony-upravlyayushie-vselennoiy/ Р. Пенроуз, Путь к Реальности]</ref><ref name="broer">X.Бройер, Ф.Петруччионе. [http://books.marketdigest.ru/offer_5470824o.html Теория открытых квантовых систем ] {{Wayback|url=http://books.marketdigest.ru/offer_5470824o.html |date=20131215132252 }}</ref><ref name="ozhigov">Ю. И. Ожигов. [http://www.rcd.ru/details/1292 Конструктивная физика] {{Wayback|url=http://www.rcd.ru/details/1292 |date=20130902061511 }} // rcd.ru</ref>:
 
20-21-րդ դարերում մի շարք գիտական լաբարատորիաներում ստեղծվում են միակուբիթմիաքուբիթ քվանտային պրոցեսսորներ:
 
=== Փորձարարական օրինակներ ===
2001 թվականի վերջում [[IBM]]-ը հայտարարում է յոթ-կուբիթայինքուբիթային քվանտային համակարգչի հաջողությամբ պսակված թեստավորման մասին, որը իրականացվում էր ՅԱՄՐ-ի օգնությամբ: Նրանում օգտագործվել էր Շորի ալգորիթմը և հաշվում էր կատարել 15 թվի արտադրիչների վերաբերյալ<ref>{{cite web|url=http://www.geek.com/chips/biggest-quantum-computer-to-date-544054/|title=Biggest quantum computer to date|date=Dec. 24, 2001|publisher=Geek.com|lang=en|accessdate=2015-06-28}}</ref>:
 
2005 թվականին Պաշկինի գիտական խմբի կողմից և ճապոնացի փորձագետների օգնությամբ ստեղծվում է երկկուբիթայիներկքուբիթային քվանտային պրոցեսսոր գերհաղորդական տարրերի միջոցով<ref>http://dml.riken.jp/pub/nori/pdf/PhysicaC_426_1552_Coherent_manipulations.pdf{{Недоступная ссылка|date=Июль 2018 |bot=InternetArchiveBot }}</ref>:
 
2009 թվականի նոյեմբերին Ստանդարտների ազգային համալասարանի ֆիզիկոսների և տեխնոլոգների կողմից [[ԱՄՆ]]-ում առաջին անգամ հաջողվում է կառուցել ծրագրավորված քվանտային համակարգիչ, որը բաղկացած էր երկու կուբիթիցքուբիթից<ref>[https://www.newscientist.com/article/dn18154-first-universal-programmable-quantum-computer-unveiled.html First universal programmable quantum computer unveiled]</ref>:
 
2012 թվականի փետրվարին IBM ընկերությունը հաղորդում է քվանտային հաշվումներում ֆիզիական իրականացման հարցում գերհաղորդական կուբիթներիքուբիթների օգտագործմամբ զգալի առաջընթացի մասին, որը ընկերության նշմամբ թույլ է տալիս աշխատանքներ վարել քվանտային համակարգչի ստեղծման հարցում<ref>[http://www.oszone.net/17389/ibm_quantum_computing IBM сообщает об успехах в создании квантового компьютера] // oszone.net</ref>:
 
2012 թվականի ապրիլին [[Հարավային Կալիֆոռնիայի համալսարան]]ի, Դելֆտայի տեխնոլոգիական համալսարանի, Այովա նահանգի համալսարանի և Կալիֆորնիական համալսարանի հետազոտական խմբերին հաջողվում է ստեղծել երկկուբիթայիներկքուբիթային քվանտային համակարգիչ [[ադամանդ]]ի և [[բյուրեղ]]ի խառնուրդի միջոցով: Համակարգիչը գործում է սենյակային ջերմաստճանում և տեսականորեն համարվում է մասշտաբայնացվող: Որպես երկու տրամաբանական կուբիթներքուբիթներ օգտագործվել են համապատասխանաբար էլեկտրոնի ուղղվածությունը և [[ազոտ]]ի միջուկը: Դեկոգերենտության հնարավոր ազդեցությունների պաշտպանվելու նպատակող մշակվել է մի ողջ համակարգ, որը կազմում է միկրոալիքային իմպուլսի հետազոտումը որոշ երկարությամբ և չափով: Այս համակարգչի օգնության իրականացվում է Գրովերի ալգորիթմը գերագանձման չորս տարբերակներով, ինչը հնարավորություն էր տալիս ստանալ ճիշտ պատասխանը առաջին փորձից 95 % հավանականությամբ<ref>[http://www.dailytechinfo.org/infotech/3504-defekty-kristallicheskoy-reshetki-almaza-pozvolili-sozdat-blestayuschiy-kvantovyy-kompyuter.html Дефекты кристаллической решетки алмаза позволили создать «блистающий» квантовый компьютер]</ref><ref>[http://www.futurity.org/science-technology/quantum-computer-built-inside-diamond/ Quantum computer built inside diamond — article with reference to the original work in Nature]</ref>:
 
2017 թվականի հուլիսին ֆիզիկոսների խումբը Ռուսական քվանտային կենտրոնի համահիմնադիր և [[Հարվարդի համալսարան]]ի պրոֆեսսոր Միխայիլ Լուկինի գլխավորությամբ՝ ստեղծում է 51 կուբիթայինքուբիթային ծրագրավորված քվանտային սիմուլյատոր<ref>{{Статья|автор=Hannes Bernien, Sylvain Schwartz, Alexander Keesling, Harry Levine, Ahmed Omran|заглавие=Probing many-body dynamics on a 51-atom quantum simulator|ссылка=https://www.nature.com/articles/nature24622|язык=En|издание=Nature|тип=|год=2017/11|месяц=|число=|том=551|выпуск=7682|номер=|страницы=579–584|issn=1476-4687|doi=10.1038/nature24622|arxiv=1707.04344}}</ref>: Սա հանդիսանում է ներկայումս ամենաբարդ համակարգը տվյալ ոլորտում: Հեղինակները սիմուլյատորի աշխատունակության պարզման համար անցկացրել էր բարդ համակարգի մոդելավորում, որը բաղկացած է մի շարք մասերից: Սա հնարավորություն է տվել ֆիզիկոսներին նախագուշակել մի շարք նախկինում անհայտ էֆֆեկտներ<ref name=n1-51qubit2017>{{Cite web|url=https://nplus1.ru/news/2017/07/14/51-qubit|title=Российско-американские физики создали рекордно сложный 51-кубитный квантовый компьютер|author=Владимир Королев|publisher=nplus1.ru|accessdate=2017-07-15}}</ref>: Հենց նույն ժամանակաշրջանում Քրիստոֆեր Մոնրոյի գլխավորության տակ մեկ այլ գիտական խումբ Մերիլենդի համալսարանից, ստեղծում է 53 կուբիթայինքուբիթային քվանտային սիմուլյատոր, որը հիմնված էր օպտիկական ծուղակի իոնային համակարգի վրա<ref name=monro>{{Статья|автор=J. Zhang, G. Pagano, P. W. Hess, A. Kyprianidis, P. Becker|заглавие=Observation of a many-body dynamical phase transition with a 53-qubit quantum simulator|ссылка=https://www.nature.com/articles/nature24654|язык=En|издание=Nature|тип=|год=2017/11|месяц=|число=|том=551|выпуск=7682|номер=|страницы=601–604|issn=1476-4687|doi=10.1038/nature24654|arxiv=1708.01044}}</ref><ref name=n1-53qubit2017>{{Cite web|url=https://nplus1.ru/news/2017/11/29/53-qubit-record|title=Физики создали рекордно сложный 53-кубитный квантовый вычислитель|author=Владимир Королев|publisher=nplus1.ru|accessdate=2018-01-14}}</ref>: Այնուամենայնիվ այս երկու համակարգերը չեն հանդիսանում ունիվերսալ համակարգիչ և ստեղծված են միայն որոշ խնդիրներ լուծելու նպատակով<ref>{{Cite news|title=Quantum simulator with 51 qubits is largest ever|url=https://www.newscientist.com/article/2141105-quantum-simulator-with-51-qubits-is-largest-ever/|work=New Scientist|accessdate=2017-07-21|language=en-US}}</ref><ref name=monro/>:
 
2017 թվականի նոյեմբերին IBM ընկերության գիտնականները հաջողությամբ ստեղծում և փորձարկում են 50 քվանտային պարպումներից բաղկացած պրոցեսսորի նախատիպը<ref>https://www.ibm.com/blogs/research/2017/11/the-future-is-quantum/?</ref><ref>https://www.technologyreview.com/s/609451/ibm-raises-the-bar-with-a-50-qubit-quantum-computer/</ref><ref>{{cite news|url=http://korrespondent.net/business/web/3905753-IBM-sozdala-moschneishyi-kvantovyi-kompuiter|title=IBM создала мощнейший квантовый компьютер|date=2017-11-12|publisher=[[Корреспондент (журнал)|Корреспондент.net]]|lang=ru|accessdate=2017-11-13}}</ref>:
 
2018 թվականի հունվարին [[Intel]] ընկերության կատարողական տնօրեն Բրայան Կրժանիչը տեղեկացնում է գերհաղորդական քվանտային չիփի ստեղծման մասին, որը նախատեսված էր որ պետք է ունենար 49 կուբիթքուբիթ և պետք է կրեր «Tangle Lake» անունը: Նրա ենթադրություններով, քվանտային համակարգիչները կօգնեն դեղորայքների մշակման, ֆինանսական մոդելավորման և եղանակի տեսության հարցերում: Intel-ը աշխատում է քվանտային համակարգիչների մշակմամբ երկու ուղղվածությամբ. գերհաղորդիչների միջոցով սարքերի և «ետնային կուբիթերովքուբիթերով» կայքարային չիպերի ստեղծման ուղիներով<ref>[https://3dnews.ru/963834 CES 2018: Intel продвинулась в квантовых и нейроморфных вычислениях], 3dnews.ru, 9 января 2018 года.</ref><ref>[https://newsroom.intel.com/news/intel-advances-quantum-neuromorphic-computing-research/ 2018 CES: Intel Advances Quantum and Neuromorphic Computing Research], сайт [[Intel]], 8 января 2018 года.</ref>:
 
2018 թվականի մարտին [[Google]] ընկերությունը հայտարարում է, որ իրենց հաջողվել է կառուցել 72 կուբիթայինքուբիթային Bristlecone քվանտային պրոցեսսորը, որը հաշվումներում ունի սխալների շատ ցածր ցուցանիշ: Ընկերությունը չի ներկայացնում սարքավորման գլխավոր բնութագրիչները, սակայն հաստատում է, որ այն թույլ է տալիս հասնել քվանտային կատարելության: Համաձայն Google ընկերության փորձագետների հայտարարությունը, այն բանի համար, որ քվանտային համակարգիչը լուծի այնպիսի խնդիրներ, ինչպիսիք չի լուծում դասական համակարգիչը անհրաժեշտ է հետևել հետևյալ պայմաններին. համակարգիչը պետք է բաղկացած լինի ամենաքիչը 49 կուբիթներիցքուբիթներից, խորությունը պետք է գերազանցի 40 կուբիթըքուբիթը, իսկ սծալվելու հավանականությունը երկկուբիթայիներկքուբիթային տրամաբանական տարրում պետք է կազմի ոչ ավելիn քան 0,5 %: Համակարգչի ստեղծման համար այս պահանջները կատարվում էին, բացառությամբ սխալների տոկոսային հարաբերակցությանը վերաբերող պայմանին (այն կազմում էր 0,6 %)<ref>[https://nplus1.ru/news/2018/03/06/google-72-qubit Google построил 72-кубитный квантовый компьютер], N+1, 5 марта 2018 г.</ref><ref>[https://research.googleblog.com/2018/03/a-preview-of-bristlecone-googles-new.html A Preview of Bristlecone, Google’s New Quantum Processor], Блог Google Research Blog, 5 марта 2018 года.</ref>:
 
=== D-Wave ադիաբատիկ համակարգիչներ ===
[[Պատկեր:DWave 128chip.jpg|250px|մինի|Չիպի նկար, որը մշակված է D-Wave Systems ընկերության կողմից: D-Wave պրոցեսսորը մշակված է 128 գերհաղորդական տրամաբանական տարրերով, որոնք ցուցադրում են գործողություններ կատարելու ղեկավարման շղթայակցված կապը:]]
[[D-Wave Systems]] կանադական ընկերությունը 2007 թվականից զբաղվում է տարատեսակ քվանտային համակարգիչների ստեղծմամբ. 16 կուբիթայիններիցքուբիթայիններից մինչև 2000 կուբիթայինքուբիթային: D-Wave համակարգիչները նախատեսված են խնդիրների մի նեղ շրջանակների լուծման համար: Որոշ հետազոտողներ արտահայտել են իրենց կասկածները կապված այն բանի հետ, որ համակարգչային ընկերությունում իսկապես ապահովվում է զգալի քվանտային արագացումը, սակայն D-Wave համակարգիչները (որոնց գները տատանվում է 10-15 մլն դոլլարի շուրջ) գնվում էին [[Google]], [[Lockheed Martin]] և [[Temporal Defense Systems]] ընկերությունների կողմից, ինչպես նաև Լոս-Ալամոսյան ազգային լաբարատորիայում գտնվող [[NASA]]-ի գործակալության կողմից<ref>[https://www.forbes.com/sites/alexknapp/2011/05/25/d-wave-sells-quantum-computer-to-lockheed-martin/#211a96d926b4 D-Wave Sells Quantum Computer to Lockheed Martin]</ref><ref>[https://www.dwavesys.com/our-company/customers Customers], сайт D-Wave.</ref>:
 
2015 թվականի դեկտեմբերին Google ընկերության փորձագետները հաստատում են, որ համաձայն իրենց հետազոտությունների D-Wave համակարգիչներում կիրառվում են քվանտային էֆֆեկտներ: Բացի դրանից 1000 կուբիթայինքուբիթային համակարգչում կուբիթներըքուբիթները տեղաբաշխված են կուբիթայինքուբիթային խմբերով, որոնցից յուրաքանչյուրը իր մեջ պարունակում է 8 կուբիթքուբիթ, ինչի միջոցով ստացվել էր հնարավորություն ալգորիթմներից մեկում 100 մլն անգամ ավելի լուծել խնդիրը, քան լուծվում էր դասական համակարգիչների դեպքում<ref>[http://news.mit.edu/2015/3q-scott-aaronson-google-quantum-computing-paper-1211 3Q: Scott Aaronson on Google’s new quantum-computing paper], 11 декабря 2015.</ref>:
 
== Ծանոթագրություններ ==
Անանուն մասնակից

Նավարկման ցանկ