MÁY TÍNH LƯỢNG TỬ Võ Thị Cẩm Tú Trần Khả Tú Phạm Việt Trang Nguyễn Thị Ngọc Trâm Tô Ngọc Viên Kean Kida 61304676 61304668 61304245 61304275 61304805 61302504 Máy tính lượng tử gì? Phân loại cấu tạo Nguyên lý hoạt động Ứng dụng Máy tính lượng tử gì? Máy tính lượng tử (hay gọi Quantum computer) Là hệ thống thực thi vô số phép tính phức tạp lúc Là máy tính cực nhanh giải mật mã, đưa dự báo thời tiết sớm, hay đánh bại đại kiện tướng cờ vua giây Là thiết bị tính toán sử dụng trực tiếp hiệu ứng học lượng tử Phân loại cấu tạo Có loại: + Máy tính lượng tử chất khí + Máy tính lượng tử chất lỏng + Máy tính lượng tử chất rắn (bán dẫn) + Máy tính lượng tử từ cặp chấm lượng tử Máy tính lượng tử chất khí Mô hình máy tính lượng tử chất khí:máy tính lượng tủ bẫy ion sử dụng laser(Sacket et al, 2000) Máy tính lượng tử chất lỏng Mẫu máy tính lượng tử cộng hưởng từ hạt nhân, với phân tử chất lỏng bình giữa, đặt từ trường mạnh Máy tính lượng tử chất rắn (bán dẫn) Mô hình máy tính lượng tử bán dẫn sử dụng tính xoay điện tử donor P (Dzurak et al, 2003) đặt từ trường mạnh hai Tesla với cổng điện áp A J Máy tính lượng tử từ cặp chấm lượng tử • Cấu trúc: giếng lượng tử, hai bên lớp rào thông hầm lượng tử • Các cổng mặt máy tính lượng tử với dãy chấm lượng tử, chấm lượng tử đặt khe đánh dấu chữ thập X Nguyên lý hoạt động • Sử dụng tính chất spin đại diện cho bit lượng tử • Ứng dụng lý tuyết học lượng tử • Tạo cặp anyon đưa chúng lên quỹ đạo Hạt anyon ψ→ψeiθ eiθ = ±1 Với θ = : hạt gọi Bosson Với θ = : hạt gọi Fermisons Với θ = 2πν-1 (với v véctơ): hạt gọi anyon Thông tin Qubit Máy tính lượng tử thực hoạt động với qubit (quantum bit, hay gọi bit lượng tử) Mở tiềm thông qua thuật toán phức tạp thực phép tính nhanh Qubit giống bit nhìn chung toàn diện khác Qubit có khả vượt trội Bit lượng tử Các trạng thái Qubit Các trạng thái Qubit xác định dựa vào trạng thái |0> |1> Khác với bit cổ điển, Qubit không nhận giá trị ứng với trạng thái mà nhận giá trị chồng chập tổ hợp tuyến tính trạng thái đó: |P> = a|0> + b|1> theo điều kiện chuẩn hóa |a|^2 + |b|^2 = Với a, b số tỉ lệ với cường độ trạng thái tổ hợp ứng với trạng thái tương ứng Mặt Cầu Block Trao đổi thông tin lượng tử Qubit Sự chồng chất lượng Nguyên tắc tử đồng thời vướng víu hai lượng tử mã Thuật Toán Ứng dụng Giải mật mã thuật toán Peter Shor Trí tuệ nhân tạo Phát triển thuật toán phức tạp, nhận dạng giọng nói, hình ảnh, mô phân tử Ưu điểm Thực nhiệm vụ mà máy tính cổ điển làm Xử lí với tốc độ nhanh Thực nhiều phép tính song song lúc Có khả ứng dụng thực tế Hạn chế Hạn chế Khó tách tín Hạn chế hiệu khỏi decoherence nhiễu có lượng tử nhiệt độ cao Khó điều khiển Công nghệ cần thiết để xây dựng vượt tầm tay người Mở rộng Ảnh chip xây dựng D-Wave, thiết kế để hoạt động xử lí tối ưu hóa lượng tử đoạn nhiệt siêu dẫn 128 qubit, gắn kết mẫu D-Wave Two, máy tính lượng tử bán sẵn thứ hai hãng D-Wave Cảm Ơn Thầy Cô Và Các Bạn Đã Lắng Nghe GOOD BYE ! [...]... trị ứng với các trạng thái đó mà nó còn nhận giá trị chồng chập là sự tổ hợp tuyến tính của 2 trạng thái đó: |P> = a|0> + b|1> theo điều kiện chuẩn hóa |a|^2 + |b|^2 = 1 Với a, b là các hằng số tỉ lệ với cường độ trạng thái tổ hợp ứng với trạng thái cơ bản tương ứng Mặt Cầu Block Trao đổi thông tin lượng tử giữa các Qubit Sự chồng chất lượng Nguyên tắc tử đồng thời về vướng víu của cả hai lượng tử. .. (với v là véctơ): hạt này được gọi là anyon Thông tin về Qubit Máy tính lượng tử thực hiện hoạt động với qubit (quantum bit, hay còn gọi là bit lượng tử) Mở ra tiềm năng thông qua các thuật toán phức tạp và thực hiện phép tính nhanh hơn Qubit cũng giống như bit nhưng nhìn chung về toàn diện thì khác Qubit có một khả năng vượt trội Bit lượng tử Các trạng thái của Qubit Các trạng thái của Qubit được xác... Toán Ứng dụng Giải mật mã và thuật toán của Peter Shor Trí tuệ nhân tạo Phát triển các thuật toán phức tạp, nhận dạng giọng nói, hình ảnh, mô phỏng phân tử Ưu điểm Thực hiện bất kỳ nhiệm vụ mà một máy tính cổ điển có thể làm Xử lí với tốc độ nhanh Thực hiện được nhiều phép tính song song cùng lúc Có khả năng ứng dụng thực tế Hạn chế Hạn chế Khó tách tín Hạn chế về hiệu khỏi decoherence nhiễu khi có lượng. .. chế về hiệu khỏi decoherence nhiễu khi có lượng tử nhiệt độ cao Khó điều khiển Công nghệ cần thiết để xây dựng hiện đang vượt quá tầm tay của con người Mở rộng Ảnh của một con chip được xây dựng bởi D-Wave, được thiết kế để hoạt động như một bộ xử lí tối ưu hóa lượng tử đoạn nhiệt siêu dẫn 128 qubit, gắn kết trong một dữ mẫu D-Wave Two, máy tính lượng tử bán sẵn thứ hai của hãng D-Wave Cảm Ơn Thầy