Оптические

Квантовые

КВАНТОВЫЕ И ОПТИЧЕСКИЕ КОМПЬЮТЕРЫ

Принцип работы элементов квантового компьютера основан на способности электрона в атоме иметь различные уровни энергии: Е0, Е1,...,Еn. Переход электрона с нижнего энергетического уровня на более высокий связан с поглощением кванта электромагнитной энергии - фотона. При излучении фотона осуществляется обратный переход. Всеми подобными переходами можно управлять, используя действие электромагнитного поля от атомного или молекулярного генератора. Этим исключаются спонтанные переходы с одного уровня на другой.

Основным же строительным блоком квантового компьютера служит qubit — Quantum Bit, который может иметь большое число состояний. Для таких блоков определен логически полный набор элементарных функций. Известны эксперименты по созданию RISC-процессора на RSFQ-логике (Rapid Single Flux Quantum) и проекты создания петафлопных (1000 триллионов операций/с) компьютеров (http://www.submarme.ru/prmt.cfm?Id=42).

Особо следует отметить реализацию квантового канала на основе разнесенного интерферометра Маха - Циммерманна.

Идея построения оптического компьютера давно волнует исследователей. Многие устройства ЭВМ используют оптику в своем составе: сканеры, дисплеи, лазерные принтеры, оптические диски CD-ROM и DVD-ROM. Появились и успешно работают оптоволоконные линии связи. Остается создать устройство обработки информации с использованием световых потоков. Способность света параллельно распространяться в пространстве даёт возможность создавать параллельные устройства обработки. Это позволило бы на много порядков ускорить быстродействие ЭВМ.

Пока отсутствуют проекты создания чисто оптических процессоров, но уже проводятся эксперименты по проектированию оптоэлектронных и оптонейронных отдельных устройств.

Литература:

1. Основные классы современных параллельных компьютеров, Лаборатория НИВЦ МГУ: http://www.parallel.ru/computers/classes.html.

2. Интернет-канал с рейтингом 500 наиболее производительных компьютерных систем в мире: http://www.top500.org.

3. Интернет-Университет Информационных Технологий: http://www.intuit.ru.

4. Ульянов М.В. Архитектуры процессоров. Учебное пособие.- М.: МГАПИ, 2002. - 68 с.

5. Архитектуры и топологии многопроцессорных вычислительных систем. Курс лекций. Учебное пособие / А.В.Богданов, В.В.Корхов, В.В.Мареев, Е.Н.Станкова.- М. «ИНТУИТ», 2004.- 176 с.

6. Шпаковский Г.И. Организация параллельных ЭВМ и суперскалярных процессоров: Учеб. пособие. — Мн.: Белгосуниверситет, 1996. — 296 с.

Дата добавления: 2014-01-14