Kvantové počítače Autor: Martin Adámek.

Prezentace na téma: "Kvantové počítače Autor: Martin Adámek."— Transkript prezentace:

1 Kvantové počítače Autor: Martin Adámek

2 Obsah Historická cesta ke kvantovému počítači
Rozdělení podle generací 0.generace 1. generace 2. generace generace Základní principy kvantového počítače Srovnání klasického a kvantového počítače Využití kvantového počítače

3 Historická cesta ke kvantovému počítači
První prokázaný počítač - abakus Další krok – logaritmické tabulky, logaritmické pravítko – mechanické kalkulátory a staré pokladny – dvojková soustava, děrné štítky

4 Rozdělení podle generací
Generace Rok Konfigurace Rychlost (operací/s) Součástky 0. 1940 Velký počet skříní Jednotky Relé 1. 1950 Desítky skříní Elektronky 2. 1958 do 10 skříní Tisíce Tranzistory 3. 1964 do 5 skříní Desetitisíce Integrované obvody 3.1/2 1972 1 skříň Statisíce Integrované obvody (LSI) 4. 1981 desítky milionů Integrované obvody (VLSI)

5 Základní principy kvantového počítače
Kvantové počítače pracují na principu kvantové mechaniky. Každý člověk ví, že co se točí doleva, nemůže se točit doprava. To neplatí na atomární úrovni. Viz. obrázek: Orientace nahoru, otáčení proti směru ručiček Reprezentuje 1 1 i 0 nahoru i dolů Orientace dolů, otáčení po směru ručiček Reprezentuje 0

6 Způsoby realizace kvantového počítače
Tři způsoby realizace technologie „nukleární magnetické rezonance“ už fungující, perspektivní, pomalá dekoherence „dutinová QED“ NIST fotony Iontová past Juan Ignacio Cirac a Peter Zoller

7 Srovnání klasického a kvantového počítače
Rozdíl ve způsobu zpracování dat mnoho operací zároveň – jen jedna tepelné ztráty ukládání dat Chlazení

8 Využití kvantového počítače
Využití nynějších počítačů plus možnosti kvantových Generace opravdu náhodného čísla Špionáž, vojenské technologie atd.

9 Abakus

10 Kapesní logaritmické pravítko

11 Útržek z roličky děrné pásky

12 0. generace Zuse Z4 obrázek zapomenut Mark 1 atomová bomba

13 Mark 1 Základní hnací jednotkou byl elektromotor o výkonu 3,7 kW napojený na dlouhou hřídel, která zprostředkovala pohon jednotlivých částí počítače. Program nesla děrná páska, jejíchž 24 stop bylo rozděleno do tří skupin po osmi (2 adresy + kód operace).

14 Zuse Z4 Paměť počítače Z4 Z4

15 1. generace 1. elektronkový počítač ENIAC
Pro chybějící obrázek přidán popis: R. 1944 elektronek, kondenzátorů, relé Chlazen dvěma leteckými motory zabíral plochu asi 150m2 a vážil asi 40 tun

16 2. generace Tranzistor 1. programovací jazyky COBOL, FORTRAN

17 3 - 4. generace těžko od sebe rozlišitelné velké množství tranzistorů
SSI - Small Scale Integration MSI - Middle Scale Integration LSI - Large Scale Integration VLSI - Very Large Scale Integration (někdy také XLSI - Xtra Large Scale Integration)

18 NMR

19 Iontová past