Cách biểu diễn bằng Mặt cầu Bloch cho một qubit, yếu tố cơ bản trong máy tính lượng tử.
Máy tính lượng tử (còn gọi là siêu máy tính lượng tử) là một thiết bị tính toán sử dụng trực tiếp các hiệu ứng của cơ học lượng tử như tính chồng chập và vướng víu lượng tử để thực hiện các phép toán trên dữ liệu đưa vào.[1] Máy tính lượng tử có phần cứng khác hẳn với máy tính kỹ thuật số dựa trên tranzitor. Trong khi máy tính kỹ thuật số đòi hỏi dữ liệu phải được mã hóa thành các chữ số nhị phân (bit), mà mỗi số được gán cho một trong hai trạng thái (0 và 1), tính toán lượng tử sử dụng các qubit (bit lượng tử) mà chúng có thể ở trong trạng thái chồng chập lượng tử. Một trong các mô hình lý thuyết về máy tính lượng tử là máy Turing lượng tử hay còn gọi là máy tính lượng tử phổ dụng. Máy tính lượng tử có những đặc điểm lý thuyết chung với máy tính phi tất định (non-deterministic) và máy tính xác suất (probabilistic automaton computers), với khả năng có thể đồng thời ở trong nhiều trạng thái. Lĩnh vực máy tính lượng tử được Yuri Manin nêu ra lần đầu tiên vào năm 1980[2] và bởi Richard Feynman năm 1982.[3][4] Máy tính lượng tử sử dụng tính chất spin đại diện cho các bit lượng tử cũng được hình thành khi khái niệm không thời gian lượng tử được đưa ra vào năm 1969.[5]
Tính đến năm năm trước giám sát lượng tử vẫn ở tiến trình sơ khai nhưng đã có nhiều thí nghiệm nhằm mục đích triển khai những phép tính lượng tử trên 1 số ít nhỏ những qubit. [ 6 ] Cả phương diện thực nghiệm và nghiên cứu và điều tra kim chỉ nan đều đang được tiến hành, và cơ quan chính phủ cũng như quân đội nhiều nước đã tương hỗ cho những hoạt động giải trí điều tra và nghiên cứu máy tính lượng tử ở cả mục tiêu dân sự và bảo mật an ninh, như nghiên cứu và phân tích mã ( cryptanalysis ). [ 7 ]Máy tính lượng tử quy mô lớn sẽ có năng lực giải được những yếu tố phức tạp một cách nhanh hơn bất kể một máy tính cổ xưa sử dụng những thuật toán tốt nhất lúc bấy giờ, như thuật toán Shor để nghiên cứu và phân tích số tự nhiên thành tích những số nguyên tố, hoặc mô phỏng hệ lượng tử nhiều hạt. Cũng có những thuật toán lượng tử, như thuật toán Simon, được cho phép máy tính hoạt động giải trí nhanh hơn bất kể một máy tính dựa trên thuật toán Phần Trăm cổ xưa. [ 8 ] Tuy nhiên, khi có đủ thời hạn và tài nguyên, máy tính cổ xưa hoàn toàn có thể triển khai bất kể một thuật toán lượng tử. Tính toán lượng tử không vi phạm Luận đề Church – Turing. [ 9 ]
Tham khảo chung[sửa|sửa mã nguồn]
- Gordon E. Moore (1965). Cramming more components onto integrated circuits. Electronics Magazine.
- R.W. Keyes (1988). Miniaturization of electronics and its limits. “IBM Journal of Research and Development”.
- Lieven M.K. Vandersypen (2000). Liquid state NMR Quantum Computing. Constantino S. Yannoni,; Isaac L. Chuang.
- Imai Hiroshi (2006). Quantum Computation and Information. Hayashi Masahito. Berlin: Springer. ISBN 3-540-33132-8.
- Daniel R. Simon (1994). “On the Power of Quantum Computation”. Institute of Electrical and Electronic Engineers Computer Society Press.
- “Seminar Post Quantum Cryptology”. Chair for communication security at the Ruhr-University Bochum. Bản gốc lưu trữ ngày 26 tháng 2 năm 2014 .
Liên kết ngoài[sửa|sửa mã nguồn]
- Lectures
