2015. aastast ilmuvad Novaatori uudised Eesti rahvusringhäälingu veebilehe teadusrubriigis ERR Novaator (novaator.err.ee).

Novaator
10.11.2010 12:52

Kvantarvutite loomine võib seniarvatust lihtsam olla

Jaak-Kristian Sutt
Skype: jksutt
jaak-kristian.sutt@ut.ee
Loe kommentaare (0)
Samal teemal (6)
Tagasi
Edasi

Foto: Wikipedia

Kvantarvutite ehitamine võib varasemalt arvatust kergem olla, sest nad suudavad töötada ka paljude vigaste või puuduvate komponentide korral.

Üllatusliku avastuse tulemusel on teadlased sammu võrra lähemal, et kavandada ja luua seni ulmelisteks peetud kvantarvutust kasutavaid seadmeid, kirjutas Physorg.com.

Kvantarvuti on seade, mis kasutab informatsiooni töötluseks kvantmehaanika fenomene, näiteks superpositsiooni ja põimumist. Kvantarvuti erineb tavalisest transistoritel põhinevast arvutist.

Tavalise arvuti mälu põhineb bittidel, millest igaühe väärtus on 0 või 1. Kvantarvuti mälu põhineb kvantbittide jadal. Üks kvantbitt võib tähistada nulli, üht või ükskõik millist nende superpositsiooni.

Selliste seadmete kasutamisel erinevates valdkondades, alates ravimite loomisest ja elektroonikast kuni dešifreerimiseni välja, on tohutu potentsiaal.

Teadlasi on juba pikka aega lummanud idee kvantumtasandil töötavate arvutite loomisest, mis on nii väikesed, et nende osad koosnevad üksikutest aatomitest või elektronidest.

Praegu elektroonilise info salvestamiseks kasutatavate põhiühikute bittide asemel kasutaksid kvantsüsteemid kvantbitte, mis koosneks keerustatud aatomite korda seadmisest.

Nii väiksel skaalal käituvad ained meie tänapäevaste teadmistega võrreldes hoopis teisiti. Kvantosakesed näiteks suudavad samal ajahetkel kahes kohas eksisteerida.

Uuringut juhtinud Londoni kuningliku kolledži teadlase Sean Barretti sõnul on kvantarvutite arvutusvõime nende eripärast tulenevalt suurem ning teoreetiliselt suudaksid nad krüpteeritud koodi lahti murda või keerulisi süsteeme simuleerida palju kiiremini, kui olemasolevad tavalised arvutid.

Selliste arvutite leiutamist on eelnevalt väga keeruliseks peetud ning arvatud, et nende puhul oleks väga suur vigade tekkimise oht.

Vaatamata viimase 20 aasta jooksul kvantarvutite loomist puudutavatele kuulujuttudele, on siiski kasulike kvantarvutite loomine tänaseni olnud ulmeline.

Barret ja tema kolleeg Thomas Stace Austraalias asuvast Queenslandi ülikoolist leidsid viisi, kuidas parandada konkreetset liiki vigasid, mille puhul kvantbitid arvutist kaovad.

Nad kasutasid "vigade korrigeerimise" koodi, mis muuhulgas jälgis teiste kvantbittide tekitatud konteksti, et dešifreerida puuduvad infot õigesti.

Barreti sõnul kasutasid nad kvantarvuti kujundamise puhul loogikat, mis on võrreldav sellega, et inimene näeb sõnas puuduvat tähte või saab halva telefonilevi korral kesksest mõttest aru.

Nad avastasid, et arvutitel on seniarvatust palju kõrgem vea lävi. Kuni veerand kvantbittidest võib minna kaotsi, kuid vaatamata sellele suudaks arvuti töötada.

Barret lisas, et tegemist on üllatava avastusega, sest raske on ette kujutada, et kui näiteks arvelaualt veerand nuppudest ära võtta, siis kuidas seda kasutada saaks?

Teadlaste avastus viitab sellele, et kvantarvutite loomine võib seega olla palju lihtsam, kui seni on arvatud, kuid kuna uurimistulemused põhinevad siiski teoreetilistele arvutustele, tuleb järgmise sammuna neid laboratoorsetes tingimustes reaalselt demonstreerida.

Barretti sõnul on vaja leida moodus, et arvutites rakendatavate kvantbittide hulk oleks piisavalt suur. Hetkel teadlaste poolt loodud suurimate kvantarvutite võimsus piirdub kuni kolme kvantbitiga.

Barretti sõnul on teadlased veel kaugel sellest, et mõista, milline on kvantarvutite tegelik potentsiaal.

Tema sõnul saab kvantarvuteid hetkel kasutada konkreetsete ülesannete puhul, kuid teadlastel pole täpset ettekujutust, millised võiksid olla nende süsteemide rakendusvõimalused tulevikus.

Kvantarvutid ei pruugi igas valdkonnas paremaid tulemusi luua, kuid Barreti arvates võivad nad olla tavaarvutitega võrreldes paremad hetkel võimatuna tunduvate asjade juures.

Uuring avaldati ajakirjas Physical Review Letters.

 

Hollandi riigiarhiiv 25.07.2014 16:05

Arvuti analüüsib biitlite muusikat (2)

Tarkvara suudab eristada erinevatel albumitel ilmunud lugusid.

San Diego California ülikool 26.05.2014 17:09

Arvuti tunneb simulandi kaugelt ära

Tarkvara eristab valu teesklejaid tõelistest haigetest 85-protsendilise täpsusega.

24.04.2014 13:37

Näotuvastustarkvara teeb inimesele ära

Uus programm leiab fotodelt sarnased näod 98,5-protsendilise täpsusega.

02.04.2014 15:29

Arvutid õpetavad teineteist

Eriline algoritm lubab arvutil kaaslasele nõu anda.

27.02.2014 14:54

Viirused ohustavad wifivõrke

Viirus levib wifivõrkudes sama kiiresti kui külmetushaigused inimeste seas.

23.01.2014 11:01

Uus lahendus Skype’is petturite avastamiseks

Skype’i kasutajate suhtlusvõrgustiku automaatne analüüs võimaldab eristada neid, kelle kavatsused ei pruugi olla kõige heasoovlikumad.

30.12.2013 18:11

Mida on võimalik teada saada mobiiltelefoniandmeid analüüsides?

Kõigil on taskus mobiiltelefon, mida kasutades jätame me endast pidevalt jälgi: iga kõne, SMS või internetiühendus jätab andmebaasi märgi.

10.12.2013 16:15

Oma silm on kuningas (1)

Pidev pildistamine takistab mälestuste tekkimist.

04.12.2013 17:44

Uudne pildiotsing raalib inimeste suhteid

Algoritm tunneb inimesi ära näotuvastust kasutamata.

18.11.2013 13:52

Kvantmälu tegi uue rekordi (2)

Toatemperatuuril suutis kvantbitt infot säilitada infot 39 minutit.

10.10.2013 12:15

Nobel: Mehed, kes viisid keemia arvutisse

Tänapäeval teevad keemikud palju tööd ära juba arvutimudelite abil, minnes alles seejärel laborisse.

23.09.2013 17:30

Veebis veedetud aeg kammitseb aju

Infotulv takistab mälu.

03.09.2013 17:35

Facebook mõjub ajule nagu seks ja hea toit

Aju lööb nurru igal korral, kui keegi su postitust meeldivaks peab.

12.08.2013 17:26

Kas usaldada internetikommentaare? (3)

Meid huvitab teiste arvamus. Uut külmkappi ostes kulutame tunde guugeldamiseks. Internet ei paku alati õigeid vastuseid, sest inimesi on kerge mõjutada, näitas Massachusettsi tehnoloogiainstituudi uurimus.

17.07.2013 07:38

Tehisintellekt jääb terve mõistusega hätta

Kõige võimekamad arvutid on arukuselt nelja-aastase lapse tasemel.

26.06.2013 14:04

Eluviisid mõjutavad mälu ja õpivõimet (6)

Veebimängud aitavad neuroteadlastel uurida une ja alkoholi mõju vaimsele võimekusele.

Paolo Villanueva/Flickr 30.04.2014 11:26

Nutitelefoni kiirendusandur reedab omaniku (1)

Mobiiltelefonid suudavad nuhkida, kuid ka nende järel luuramine muutub aina hõlpsamaks.

11.04.2014 14:42

Kas päike on aastaks 2032 maa peale toodud? (4)

Piiramatu arvutivõimsus ja termotuumaenergia kasutuselevõtt oleksid võrreldavad muutusega, mille tõi inimkonnale kaasa internet. Aga kas meil õnnestub lahti muukida universumi olemuse üks põhiküsimusi?

06.03.2014 17:46

Arvutiprogramm joonistab 17 miljoni värvitooniga VIDEO (1)

Programmeerimisvõistluse võitnud tarkvara kasutab kõiki digitehnikas kasutatavaid värvusi.

06.02.2014 19:11

Kas sotsiaalvõrgud teevad meid rumalaks? (1)

Pikaajaline sotsiaalvõrgustike kasutamine uinutab terve mõistuse.

22.01.2014 15:45

Kui kiire on kvantarvuti? (1)

Kvantarvutid võivad olla loodetust palju aeglasemad.

23.12.2013 21:24

Hiirega klõpsimine muudab käed osavaks (1)

Facebookis ja YouTube´is veedetud aeg lihvib käte ja silmade koostööd.

09.12.2013 15:18

Kas arvutil kirjutaja aju tegutseb omapäi?

Vähesed inimesed teavad klaviatuuril tähtede asukohti. Ometi ei takista see neid kiiresti kirjutamast.

26.11.2013 16:38

Arvuti proovib inimese kombel mõelda (2)

Internetist pilte otsiv arvutiprogramm vaatab ja õpib.

11.11.2013 10:06

Internet kui toimetulekumehhanism

Eesti teismeliste kalduvus internetis igavleda viitab struktureeritud tegevuste nappusele, ütleb meediauurija Lukas Blinka.

26.09.2013 18:33

Süsinikarvuti töötab nanotorukeste najal

Esimene süsinikprotsessor on sama võimas kui 40 aasta tagused ränikiibid.

20.09.2013 15:42

E-raamat aitab lugemisraskuste puhul

Vaeglugejaid aitab võimalus teksti hõredaks muuta.

28.08.2013 18:09

Tarkvara aitab videokõnes silmsidet luua

Skype´i kasutajad saavad edaspidi üksteisele kõne ajal silma vaadata.

31.07.2013 14:25

Kas internetis saab hingehädadest priiks?

E-nõustamine sobib neile depressioonihaigetele, kes on ise huvitatud oma tervise paranemisest.

05.07.2013 12:23

Kes säutsus? (1)

Twitterisse postitamise kellaajad reedavad, kas kontot kasutab inimene või hoopis internetirobot.

 
Küsi teadlaselt
Teatavasti vee ruumala paisub nii soojenemisel (aurustumisel) kui ka jäätumisel. Oletame, et on üks anum, mis on vett täis ja on purunematu. Mis hakkab juhtuma siis, kui sundida sellel veel jäätuda?
Jaak Kikas, Tartu ülikooli füüsika instituudi direktor :

See on huvitav küsimus, millele täpse kvantitatiivse vastuse andmine polegi nii lihtne. Üldiselt aga võiks vastata nii: kui paisumisvõimalus puudub,

Loe edasi!
Esita küsimus Kõik
Tartu Ülikool
Idee
Veider teadus