Образец для цитирования:

Соловьев В. М. Квантовые компьютеры и квантовые алгоритмы. Часть 1. Квантовые компьютеры // Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Математика. Механика. Информатика. 2015. Т. 15, вып. 4. С. 462-477. DOI: https://doi.org/10.18500/1816-9791-2015-15-4-462-477

Язык публикации: 
русский
Рубрика: 
Информатика
УДК: 
519.688

Квантовые компьютеры и квантовые алгоритмы. Часть 1. Квантовые компьютеры

Авторы: 
Соловьев Владимир Михайлович, ФГБОУ ВПО Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского, Россия, г. Саратов, ул. Астраханская, 83 , svm@sgu.ru
Аннотация: 

В работе изложены принципы функционирования квантовых компьютеров. Приведены конкурентные преимущества квантовых вычислений. Представлены варианты построения идеального квантового компьютера. Проанализирован вычислительный процесс в квантовом компьютере с позиции сложности алгоритмов. Даны примеры реализации узлов квантового компьютера на основе коммуникационных квантовых схем. Описана работа сферы Блоха и визуализация состояния кубита. Рассмотрены основные проблемы, препятствующие созданию квантовых компьютеров.

Ключевые слова: 
квантовые вычисления, квантовый компьютер, квантовые алгоритмы, кубит, сфера Блоха, базисные состояния, квантовый гейт, квантовая суперпозиция, квантовая запутанность, декогеренция
DOI: 
https://doi.org/10.18500/1816-9791-2015-15-4-462-477
Библиографический список
  1. Богданов Ю. И., Кокин А. А., Лукичёв В. Ф., Орликовский А. А., Семенихин И. А., Чернявский А. Ю. Квантовая механика и развитие информационных технологий // Информационные технологии и вычислительные системы. 2012. № 1. С. 17–31.
  2. Closing in on quantum computing. URL : http://www.wired.com/2014/10/quantum-computing-close(accessed 23, June, 2015).
  3. Ллойд С. Программируя вселенную. Квантовый компьютер и будущее науки. М. : Альпина нонфикшн, 2014. 256 с.
  4. Валиев К. А. Квантовые компьютеры и квантовые вычисления // УФН. 2005. Т. 175, № 1. С. 3–39.
  5. Смейл С. О проблемах вычислительной сложности. Математическое просвещение. М. : МЦНТО, 2000. Сер. 3, вып. 4. С. 115–119.
  6. Shor P. W. Polynomial-Time Algorithms for Prime Factorization and Discrete Logarithms on a Quantum Computer. 1996. arXiv: quant-ph/9508027.28 p.
  7. Nielsen M., Chuang I. Quantum Computation and Quantum Information. 10th Anniversary Edition. Cambridge Univ. Press, 2010. 698 p.
  8. Rieffe E. G., Polak W. H. Quantum computing: a gentle introduction. Scientific and Engineering Computation. MIT Press, 2011. 389 p.
  9. Белинский А. В. Квантовая нелокальность и отсутствие априорных значений измеряемых величин в экспериментах с фотонами // УФН. 2003. Т. 173, № 8. С. 905–909.
  10. Bouwmeester D., Ekert F., Zeilinger A. The Physics of Quantum Information. Springer, 2000. 315 p.
  11. Менский М. Б. Квантовые измерения и декогеренция. Модели и феноменология : пер. с англ. М. : Физматлит, 2001. 232 с.
  12. Прескилл Дж. Квантовая информация и квантовые вычисления : в 2 т. Т. 2. М. : Рег. дин.; Ижевск : Ин-т компьют. исслед., 2011. 312 с.
  13. Algebraic and Number Theoretic Algorithms. URL: http://math.nist.gov/ quantum/zoo/ (accessed 23, June, 2015).
  14. Venegas-Andraca S. E. Quantum Walks for Computer Scientists. Synthesis Lectures on Quantum Computing. Morgan Claypool, 2008. 133 p.
  15. Kastrenakes J. Researchers smash through quantum computer storage record. URL: http://www.theverge.com/2013/11/14/5104668/qubits-stored-for-39-minutes-...(accessed 23, June, 2015).
  16. Kelly J. State preservation by repetitive error detection in a superconducting quantum circuit // Nature. Macmillan Publ. Ltd., 2015. Vol. 519. P. 66–69.
Полный текст в формате PDF:
скачать
151