А как же оно тикает?

Цитата: slavae от 03.07.2017 07:51:15https://ria.ru/science/20170628/1497461077.html

Физики из Канады и России создают многомерный квантовый компьютер
28.06.2017

МОСКВА, 28 июн — РИА Новости. Физики из России и Канады создали первый кремниевый чип, способный и хранить в себе, и манипулировать многомерными кубитами, элементарными ячейками квантовой памяти, что позволит упростить архитектуру квантовых компьютеров и ускорить их создание, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.
"На данный момент мы научились управлять десятью частотами. В системе из двух фотонов это обеспечило стомерность квантовых состояний. Повышая точность изготовления резонатора и электроники, отвечающей за разложение спектра, можно будет работать почти с сотней различных цветов. Именно такая тонкая настройка позволит нарастить число квантовых состояний системы", — рассказывает Роберто Морандотти (Roberto Morandotti), профессор Университета ИТМО в Санкт-Петербурге.
Кубиты представляют собой одновременно ячейки памяти и вычислительные модули квантового компьютера, которые могут хранить в себе и логический ноль, и единицу благодаря законам квантовой физики. Объединение нескольких кубитов в вычислительную систему позволяет очень быстро решать математические или физические задачи, поиск ответа на которые при помощи перебора заняло бы время, сопоставимое со сроками жизни Вселенной.

Скрытый текст

© Фото : Университет ИТМО

© Фото : РКЦ
Физики из МФТИ и РКЦ "утрамбовали" квантовый компьютер
Как рассказал РИА "Новости" Алексей Устинов, один из ведущих ученых Российского квантового центра, физики быстро научились изготавливать одиночные кубиты, способные жить достаточно долго для ведения вычислений. С другой стороны, попытки объединить несколько кубитов сталкиваются с большими трудностями из-за того, что записать и считать данные из них не так просто, как изначально казалось.
По этой причине многие ученые, в том числе и ряд физиков из России, идут иным путем — они не соединяют несколько кубитов в единую сеть, а пытаются "утрамбовать" большое количество ячеек квантовой информации внутри одного кубита. Условно говоря, такие кубиты, которые ученые называют кудитами или кутритами, могут хранить в себе не один спектр значений, а два, три или даже больше.
Морандотти и его коллеги из зарубежных вузов и научных учреждений нашли радикальное решение этой проблемы, создав чип, позволяющий "утрамбовывать" практически неограниченное количество квантовых данных в пары запутанных фотонов и считывать их при необходимости.

© Fotolia / montebell
"Заблудившиеся электроны" помогут ученым из РФ создать квантовый компьютер
Этот чип, как рассказывают ученые, представляет собой микрорезонатор — полое кремниевое кольцо, внутри которого свет будет двигаться по кругу, отражаясь от стенок. Чип можно построить таким образом, что определенные импульсы будут усиливаться, а другие — гаситься, что и позволяет получать лазерные импульсы с "гребенчатым" спектром, который удобно использовать для кодирования отдельных ячеек памяти.
Благодаря этому количество значений, кодируемых в подобном световом кубите, будет зависеть только от того, насколько точно приборы смогут видеть эту световую "расческу" и различать ее отдельные "зубья".

© Фото : предоставлено РК
Квантовые покемоны: физик Александр Загоскин о квантовых компьютерах
Помимо создания квантовых компьютеров, подобные резонаторы и системы кодирования сигнала можно применять и для других целей — передачи запутанных фотонов на большие расстояния и работы сверхточных квантовых линеек. В качестве демонстрации ученые выработали пары запутанных фотонов и передали их на расстояние в 24 километра, используя обычное оптическое волокно.
Главной проблемой подобных многоуровневых кубитов, как признают физики, является то, что частицы света могут периодически теряться при передаче на большие расстояния, что накладывает жесткие ограничения на максимальное число частиц, способных одновременно участвовать в вычислениях. С другой стороны, данная проблема нивелируется тем, что ученые теперь могут обходить это ограничение, повышая уровень многомерности кубитов.

© Личный архив Дениса Сукачева
Физик рассказал, как ученые превращают алмазы в квантовые компьютеры
"Объединив на одном чипе генерацию многомерных запутанных фотонов с их сверхбыстрой обработкой, мы показали, что квантовыми системами можно управлять посредством стандартных телекоммуникационных элементов, таких как модуляторы и частотные фильтры. Это упростит развитие и распространение технологии", — заключает Хосе Азана (Jose Azana), коллега Морандотти по Национальному исследовательскому научному институту Канады в Квебеке.

Цитата: stranger1234 от 03.07.2017 08:31:04Мда журнаолизды это что-то... кудит - это не кубит с кучей спектров, ибо по определению кубит это дискреттное двухмерное квантовое состояние и более двух базисных векторов иметь неможет...а кудит - это тоже дискретное но многомерное квантовре состояние - типа частицы со спином 1 которое имеет 3 состояния (-1,0,+1) или со спином 3/2 - 4 состояния ну и так далее...на таких системах тоже можно проводить обработку квантовой информации - к примеру быстрое преобразование фурье, но с другим базисом векторов

Цитата: slavae от 03.07.2017 07:51:15https://ria.ru/science/20170628/1497461077.html

Физики из Канады и России создают многомерный квантовый компьютер
28.06.2017

Скрытый текст

Этот чип, как рассказывают ученые, представляет собой микрорезонатор — полое кремниевое кольцо, внутри которого свет будет двигаться по кругу, отражаясь от стенок. Чип можно построить таким образом, что определенные импульсы будут усиливаться, а другие — гаситься, что и позволяет получать лазерные импульсы с "гребенчатым" спектром, который удобно использовать для кодирования отдельных ячеек памяти.
Благодаря этому количество значений, кодируемых в подобном световом кубите, будет зависеть только от того, насколько точно приборы смогут видеть эту световую "расческу" и различать ее отдельные "зубья".

"Объединив на одном чипе генерацию многомерных запутанных фотонов с их сверхбыстрой обработкой, мы показали, что квантовыми системами можно управлять посредством стандартных телекоммуникационных элементов, таких как модуляторы и частотные фильтры. Это упростит развитие и распространение технологии", — заключает Хосе Азана (Jose Azana), коллега Морандотти по Национальному исследовательскому научному институту Канады в Квебеке.

Цитата: stranger1234 от 02.07.2017 23:29:30А вы подавайте на вход не 0+1, а |0>+|1>(по уму нужно еще нормировочный множитель поствить - да тут латеха нет  тут только политика) и тогда все будет ок...да камерад прежде чем чего-то рассуждать о квантновых компах нужны хотябы  элементарные представления о математическом аппарате  квантовой механики
ну хотя бы в этом минимуме https://ru.m.wikiped…0%BA%D0%B8   правда есть какое-то количество заумных терминов аля сепарабельность ,но для конечномерного случая можно не морочится - там все необходимые свойства выполняются, дифференциальные операторы заменяются матрицами, интегралы - конечными суммами, операторы не имеют особенностей- нормированы и непрерывны, в общем нечего сложнее линейной алгебры 1 курса, и линейных дифференциальных уравнений с посто

Цитата: slavae от 03.07.2017 09:52:34Ну хрен с ним, назовут как-нибудь типа ку-гексит )) Потом, когда поймут, что это они сделали.

Цитата: Yura_L от 03.07.2017 10:22:16В квантовых компьютерах - какая-то альтернативная квантовая механика, специально для квантовых компьютеров?

Цитата
В которой запутанный фотон, как над ним не измывайся, не меняет своего состояния?
[][]
В общем, сплошная муть и мошенничество.

Цитата: В. Вилежаня от 03.07.2017 12:09:37Пока сказать ничего не могу. У нас сегодня выходной в книжном магазине и я не могу купить словарь заумных слов.

Цитата: stranger1234 от 03.07.2017 13:37:57Да нет же самая стандартная
А вы с прошлого захода (пару недель назад) - основы квантовой механики изучили? Или все продолжаете осуждать Пастернака, не открыв перелисловия.

Цитата: stranger1234 от 03.07.2017 13:47:26Я вас научу как поступать в такой неприятной ситуации ... Есть такое великое изобретение американского военного агентства DARPA - называется интернет... Дык вот заходите вы в эти самые интрнеты на сайт компании гугол, и пишите русским по белому "сепарабельное линейное пространство" (если дело касается сепарабельности) . И вываливается over 9999 ссылок, первая из которых Википедия и там читаете все шо об этом звере известно в интернетах... Там же можно найти и цельну кучу всяческих лекций и курсов по сабжу - начнаая от переведенного курса Дирака, заканчивая справочником под названием Ландавшиц
Вот пример https://ru.wikipedia…0%B2%D0%BE
Еще раз повторюсь - ниже теоретического минимума (линейная алгебра, теория линейных дифференциальных уравнений одного переменного) не обойтись...По хорошему бы еще надо знать уравнения математической физики, и  начала функционального анализа (без них можно обойтись в случае конечномерных линейных пространств)....А вот если касаться бесконечномерных гильбертовых пространств - то там без этих заумных слов и понятий ну никак не обойтись , ибо бесконечные обобщения полны парадоксов - например знаменитый Гранд-отель - бесконечномерное пространство можно измоморфно отразить в собственное подпространство, чего невозможно сдедлать в конечномерном случае - невозможно плоскость изоморфно отразить в прямую и соответственно кудит в кубит ну никак невозможно ужать

Цитата: Yura_L от 03.07.2017 13:53:20То есть при взаимодействии с третьей частицей фотон совершенно не меняет своего состояния. Ни при отражении, ни даже при поглощении. Потому что он ЗАПУТАННЫЙ. Специально для квантовых операций. 

Цитата
Я уже давно у вас спрашивал - каким образом хранятся данные и квантовые частицы в квантовых компьютерах.

Цитата
И какое время жизни этих самых квантовых частиц в невозмущенном состоянии.

Цитата
И постеснялся спросить, а не в кристаллах ли реализуются квантовые компьютеры.

Цитата 
Вы не ответили, как и на остальные вопросы. Вернее, ответ стандартный - там все круто, там все другое, там математика другая. А какая - не скажу, смотрите уравнение Шредингера.

Цитата 
Я так подозреваю, что время существования кубитов - на несколько порядков  меньше пикосекунды.  А уж в кристалле кремния...

Цитата 
Да, заодно и теория информации и теория потенциальной помехоустойчивости - для квантовых компьютеров кардинально отличаются от классических. 

Цитата
Вот как получается, что никто не может ответить ни на один, даже самый элементарный вопрос по физической реализации квантовых компьютеров, а все, что об этом говорят, находится в противоречии с законами физики?

Цитата: stranger1234 от 03.07.2017 14:15:38А также как и в классическом физическом компе. Данные хранятся в виде различимых состяний системы, информацию о них получается в результате некого процесса измерения
Ну учиывая, что вы чиитаете по диагонали - повторяю тоже что говоит Устинов. Время декоггереннтности - ака развала сцепленного (заапутанного) состяния удается довести до миллисекунд
А разные есть реализации. Какие-то действительно в кристалах, какие-то в переходах Джохеффсона, какие-то в красителях и квантовых точках, какие-то в виде фотонов

Цитата: В. Вилежаня от 03.07.2017 14:03:33Я, вообще-то, не спрашивал, как образуется 0 и 1. Я спрашивал, каким способом считают нули.

Цитата: Yura_L от 03.07.2017 14:34:33Ну.... Я так понимаю, что квантовые частицы - это фотоны.

Цитата
За миллисекунду этот фотон успевает пролететь сотни км. В КРИСТАЛЛЕ.

Цитата
И при этом состояние его не меняется. Ни энергия (длина волны), ни импульс, ни спин.

Цитата
Круто. 
У вас нарушаются законы сохранения импульса и энергии.

Цитата
Я уж не говорю, что происходит с фотоном при отражении.

Цитата 
Если в кристалле - то время жизни фотона до первого взаимодействия - порядка 10 в минус 18 степени секунды.

Цитата
О оптоволокне - порядка 10^-14 секунды. 
Я уж не говорю про реализуемость модуляторов и фильтров для отдельных фотонов. Вот каким образом можно модулировать отдельный фотон? По какому параметру и как?

Цитата: xolod от 03.07.2017 16:17:06Господа физики, меня интересует вопрос, ответ на который нужен, чтобы окончательно замкнуть в голове понимание принципов возможных квантовых алгоритмов.
Пусть есть квантовый объект в суперпозиции двух состояний 0.5 вероятность "значения 0" и 0.5 вероятность "значения 1" (либо другие какие-то произвольные вероятности).
Возможно ли квантовое устройство?, после подачи на вход которого этого квантового состояния, на выходе получим новое квантовое состояние, которое всегда такое, что вероятность состояния "0" уменьшится в 2 раза (вероятность состояния "1", увеличится исходя из 1-p) вне зависимости от исходных значений вероятности.

Цитата: stranger1234 от 03.07.2017 19:03:56во первом если речь идет о квантовом объекте, то словосочетания вероятность нужно уточнять ибо есть два типа формализма -чистых состояний (замкнутых систем) и матриц плотности (открытых систем или систем с неполной информацией). в первом случае говорят не об вероятностях  а об амплитудах некий комплексный вес какого либо базисного вектора, во втором как сказано о матрице плотности. если матрица плотности пропорционально единичной 50% вес одной поляризации 50% другой, полностью ортогональной поляризации, то никакими унитарными преобразованиями ее не привести ни к какому другому виду - ибо в данном случае система в максимально неинформативном состоянии - а из шума никакой информации вытащить нельзя...Правда есть  трюк - добавить вспомогательную систему в определенном чистом состоянии и перенести часть энтропии на вспомогательную систему, а часть информации из вспомагательной системы перенести на основную - в результате получим частично поляризованное состояние...но этот трюк для целей обработки информации вряд ли будет иметь какое-то значение...Если же речь идет о квантовой суперпозиции чистых состояний  то есть некоторой комплексной суммы двух базисных векторов, то перевести один вектор на сфере S2 в другой весьма просто путем поворта, который осуществляется на практике в случае электронов импульсом магнитного поля с осью в плоскости перпендикулярной большой дуге, соединияющих оба вектора

Цитата: xolod от 03.07.2017 23:55:18Может я неправильно выразился.
Рассмотрим квантовый компьютер с математической точки зрения. Предположим у нас есть набор кубитов.
Они находятся в каком-то начальном состоянии, в суперпозициях 0 и 1 одновременно. Причем для разных кубитов соотношения вероятностей 0 и 1 может быть разным (нами принудительно заданным). Может быть 0.5 на 0.5. Могут быть другие вероятности. В предельном случае они превращаются в обычные биты 0 или 1 (если вероятность одного из состояний равна нулю а другого единице).
Затем мы выполняем над ними набор логических операций. В итоге получаем кубиты в новом состоянии.
Один из кубитов содержит в себе ответ решения задачи.
И предположим, что мы получили в нем такую суперпозицию: с вероятностью 0.99999 состояние 0 и с вероятностью 0.00001 состояние 1. Но нам это неизвестно. Если мы его просто измерим, то получим практически всегда 0 (чтобы понять что там есть и 1 но с маленькой вероятностью, нужно повторять все вычисления много раз и повторно измерять). А вопрос был в следующем - возможно ли с таким кубитом сделать что-то такое, что усилит пропорцию состояния вероятностей в пользу состояния 1, при условии, что там эта вероятность 0.0001 все-таки есть.

Цитата
Отличить ситуацию 0.99999 на 0.00001 от ситуации 1 на 0. Без проведения повторных многократных вычислений.

Цитата
Если это возможно, то выходим на огромное множество задач, которые можно было бы решить таким компьютером. Просто дух захватывает. Если нет, то плохо.

Цитата
Когда я размышлял над этим то, например, то выходил на другой вопрос.
Пусть у нас есть кубит в некотором квантовом состоянии, но нам неизвестном. Можно ли его клонировать таким образом,

Цитата

чтобы во втором кубите вероятности его состояний 0 и 1 перезаписались из первого, но так, чтобы не было между ними (между первым и вторым кубитом) корреляции, чтобы они(кубиты) остались независимыми, без всякой квантовой запутанности. Тогда можно было бы выполнить над ними операцию логического И. А потом клонировать новое состояние снова и снова операцию И. (или тоже самое с операцией ИЛИ, в зависимости от того в какую сторону мы хотим изменить его пропорцию вероятностей в суперпозиции.)  Тогда можно было бы сделать усилитель вероятности.

Цитата: stranger1234 от 03.07.2017 14:51:36Есть еще квазичастицы - фононы, магноны, экситоны - тоесть квантовые коррелированые возбуждения кристалической решетки. и скорость распотранеия у них обычно около скорости звука а то и меньше, да еще и температура десяток миликельвин

Есть такая ноука - астрономия называецо...Дык вот тама пензиас  со втоварищем открыли фотоны которые ажно 10 миллиардов лет не меняли ни спина , ни других свойств (оставим в стороне красное смещение)

ЦитатаВведение квазичастиц для ферми-жидкости производится плавным переходом от возбужденного состояния идеальной системы (без взаимодействия между частицами), полученного из основного, с функцией распределения , путём добавления частицы с импульсом  p, адиабатическим включением взаимодействия между частицами. При таком включении возникает возбужденное состояние реальной ферми-жидкости с тем же импульсом, так как он сохраняется при столкновении частиц. По мере включения взаимодействия, добавленная частица вовлекает в движение окружающих её частиц, образуя возмущение. Такое возмущение называют квазичастицей. Полученное таким образом состояние системы соответствует реальному основному состоянию плюс квазичастица с импульсом p и энергией, соответствующей данному возмущению. При таком переходе роль частиц газа (в случае отсутствия взаимодействия) переходит к элементарным возбуждениям (квазичастицам), число которых совпадает с числом частиц и которые, как и частицы, подчиняются статистике Ферми — Дирака.

ЦитатаА отдельный фотон никто сейчас и не модулирует - модулируют группу корелированных фотонов.