양자 프로세서 란 무엇입니까?


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다른 날 누군가가 "양자 프로세서"또는 "양자 컴퓨팅"을 불러 왔습니다. 무엇입니까? 사용중인 프로세서와 어떻게 다릅니 까?


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이 사람들은 답을 알고있는 것 같습니다> en.wikipedia.org/wiki/Quantum_computer

답변:


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요컨대, 프로세서는 현재 전자에서 실행되므로 빛의 속도와 다양한 다른 뉘앙스에 의해 제한됩니다.

양자 프로세서는 이러한 한계 중 일부를 극복하고 잠재적으로 기하 급수적으로 전력을 증가시키기 위해 아 원자 입자 (예를 들어, 양자 얽힘 또는 아인슈타인의 "스푸키 동작")의 특성을 이용합니다.

더 작은 요컨대, 훨씬 빠릅니다.


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그것은 정확하지 않습니다 : 그것들은 훨씬 빠르지 만 "기존의"컴퓨터에 액세스 할 수있는 작은 작업 하위 집합 에서만 가능합니다 . 예를 들어 RSA를 크래킹하는 것은 빠르지 만 HTML 페이지를 렌더링하는 것은 전혀 가능하지 않습니다 (가능한 경우 ...).
whitequark

또한 양자 컴퓨터는 여전히 빛의 속도에 의해 제한됩니다.
David Z

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나는 그것들이 "빠른"것이 아니라, 엄청나게 평행하다고 말하는 것이 더 정확하다고 생각합니다 ...
Brian Knoblauch

@ 브라이언 : 그것은 그것에 대해 생각하는 괜찮은 방법처럼 보입니다.
David Z

매우 상세한 설명을 위해 +1. 과학적으로 정확하지는 않지만 평범한 사람에게는 여전히 유용 할 수 있습니다.
Torben Gundtofte-Bruun


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Josh K는 좋은 자료와 연결되어 있으므로 읽기에 나쁘지 않습니다. 이 주제에 관한 Wikipedia의 정보는 대부분 정확하다고 생각합니다. 그러나 링크 제목을 알 수없는 경우 양자 컴퓨팅은 사소한 주제가 아닙니다. 이해하기 위해서는 배경 소재 (예 : 양자 물리)에 익숙해야합니다.

다소 덜 기술적 인 설명을 원한다면 (양자 컴퓨팅을 자세히 연구 한 사람에게서 나온) 이것을 시도해보십시오. 양자 역학에서 입자의 속성은 "기본 상태"의 조합으로 구성된 "양자 상태"로 설명됩니다. 예를 들어, 전자는 스핀 (각운동량)을 가지므로 작은 자석처럼 행동합니다. 그것들을 자기장에 넣고 위 또는 아래를 가리 킵니다 (필드와 평행 또는 반 평행). 일반 컴퓨터 (단순 모델)에서는 최대 1을 아래로 0으로 선택할 수 있으며, 자기장을 조정하여 원하는 전자를 위 또는 아래로 뒤집어 계산을 수행 할 수 있습니다.

그러나 양자 역학에서 전자가 가리키는 국한되지 않습니다 바로 위 또는 바로 아래; 그들은 실제로 절반 위아래 같은 두 상태의 조합 ( 중첩 )을 가질 수 있습니다 . 이는 1과 0의 역할을하는 비트를 나타낼 수 있습니다. 이를 qubit 이라고합니다 . 여러 큐 비트 (전자)를 함께 사용하면 11/10/00 또는 110/101/011/001/000 또는 더 복잡한 것과 같은 더 복잡한 중첩을 얻을 수 있으며 올바른 종류의 컴퓨터에서 사용하면 3 개 또는 5 개 또는 동시에 많은 입력으로 알고리즘 실행. 따라서 여러 다른 비트 세트에서 동일한 작업을 수행해야하는 알고리즘은 양자 컴퓨팅을 통해 속도를 크게 높일 수 있습니다. 실제로 일부 지수 시간 알고리즘은 양자 컴퓨터에서 실행할 때 다항식 시간 알고리즘으로 바뀝니다.


"따라서 많은 다른 비트 세트에서 동일한 연산을 수행해야하는 알고리즘은 양자 컴퓨팅을 통해 엄청나게 가속화 될 수 있습니다." — 이것은 사실이 아닙니다. 물론, 입력 위에 중첩을 준비 할 수 있으면 퀀텀 컴퓨터는 출력에 대해 적절한 중첩을 준비 할 수 있지만 측정 할 때 출력 중 하나만 임의로 가져옵니다. 실제로, 양자 알고리즘은 진폭을 상쇄하기 위해 구조를 활용함으로써 작동 합니다. 양자 컴퓨터에는 (새 알고리즘없이) 다항식으로 직접 만들 수있는 지수 알고리즘이 없습니다 .
ShreevatsaR

@ ShreevatsaR : 사실, 나는 약간 틀린 것 같아요. 이것을 작성할 때 염두에 두었던 것은 많은 수의 입력을 처리하고 단일 응답으로 증류하는 알고리즘이었습니다.
David Z

특별한 상황을 제외하고는 "단일 답변으로 증류"하는 것조차 불가능합니다. (예를 들어, 모든 답의 합계를 원한다면 알려진 방법이 없습니다.) 양자 알고리즘이 기존 알고리즘보다 나은 유일한 알려진 예는 일반적으로주기 성과 푸리에 변환을 포함하는 매우 특별한 구조 를 활용하여 작동합니다. (예 : 분해).
ShreevatsaR

좋아, 나쁜 표현의 선택이지만, 당신이 말하는 것은 내가 의미하는 바입니다.
David Z
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