Компьютер Quantum Link, изображение с сайта vintage.org

В Австрии осуществили "необратимые" квантовые вычисления

Квантовые компьютеры основаны на качественно иной логике, чем современные классические. Принципы действия последних описываются булевой алгеброй, и любому состоянию вычислительной машины отвечает некоторая последовательность битов. Единицей квантовой информации является q-бит - состояние двухуровневой квантовой системы. В вычислениях существенно используются квантовые явления - суперпозиция и "запутывание" (entanglement) состояний, так что N q-битам отвечает 2^N-мерное пространство, базисные векторы которого - последовательности "q-нулей" и "q-единиц".

Если "измерить" состояние квантовой системы "до" и "после", мы получим результат вычисления, которое в математической модели описывает соответствующий физический процесс. Это соображение встречается в работах Фейнмана, а в 1980 году советский алгебраист Манин сформулировал на его основе концепцию квантовых вычислений. Постановка вопроса была непривычной для математиков: требовалось "приспособить" задачу к некоторой системе, способной ее решить.

Задач, для которых уже придуманы квантовые алгоритмы, сравнительно немного. Среди них, однако - проблема разложения на простые множители, исключительно важная для теории чисел и криптоанализа. Многие алгоритмы шифрования, криптостойкость которых с точки зрения классических вычислений не вызывает сомнений, взламываются посредством квантового компьютера.

Попытки воплотить q-бит в конкретных физических системах предпринимались с 1980-х годов. Эффективных квантовых компьютеров на основе сверхпроводимости или ядерного магнитного резонанса так и не удалось построить.

Ссылки по теме
- Quantum computing: No turning back - PhysOrg.com, 15.03.2005
- Experimental one-way quantum computing - Nature, V.434, 169-176, 10.03.2005
- Quantum nonlocality obtained from local states by entanglement purification - ru.arXiv.org, 03.02.2005
- Физики посадили свет за решетку - Lenta.ru, 04.03.2005
- Физики впервые телепортировали атом - Lenta.ru, 17.06.2004
- Австралийские физики впервые обеспечили 100-процентную надежность телепортации - Lenta.ru, 17.06.2002
- Квантово-световой компьютер считает в миллиарды раз быстрее суперкомпьютеров - Lenta.ru, 18.05.2001

Сайты по теме
- 'Quantum computer' in Wikipedia
- A Short Introduction to Quantum Computation
- Cambridge Centre for Quantum Computations
- Лаборатория физики квантовых компьютеров РАН
- Классические и квантовые вычисления
- A one-way quantum computer