МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
УЖГОРОДСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ФІЗИЧНИЙ ФАКУЛЬТЕТ
КАФЕДРА ФІЗИКИ НАПІВПРОВІДНИКІВ
БІЛАНИЧ РОСТИСЛАВ МИХАЙЛОВИЧ
КВАНТОВІ КОМП’ЮТЕРИ
Курсова робота
Викладач:
Молнар О.О.
Ужгород-2006
ВСТУП
РОЗДІЛ 1. ІСТОРІЯ ВИНИКНЕННЯ КВАНТОВИХ КОМП’ЮТЕРІВ
1.1.Історія виникнення квантових комп’ютерів
1.2.Структура квантових комп’ютерів
1.2.1.Квантовий біт
1.2.2.Квантовий регістр
1.3.Принципи роботи квантового комп’ютера
РОЗДІЛ 2.КВАНТОВИЙ КОМП’ЮТЕР НА ЯДЕРНИХ СПІНАХ У КРЕМНІЮ
2.1.Особливості кубітів
2.1.1.Конструкція кубіта
2.1.2.Індивідуалізація кубітів і однокубітні операції
2.1.3.Взаємодія кубітів і двохкубітні операції
РОЗДІЛ 3.КВАНТОВИЙ КОМП’ЮТЕР НА ЕЛЕКТРОННОМУ СПІНОВОМУ РЕЗОНАНСІ В СТРУКТУРАХ Ge–Si
3.1.Відмінності квантового комп’ютера з електронним спіновим резонансом(ЕСР
3.2.Конструкція ЕСР кубіта
3.3.Логічні операції з кубітами
3.3.1.Однокубітні операції
3.3.2.Двохкубітні операції
3.4.Детектування спінового резонансу МДН транзисторами
3.5.Вплив орієнтації підкладки кремнію
РОЗДІЛ 4.НАДПРОВІДНИКОВИЙ СУПЕРКОМП’ЮТЕР
4.1.Стаціонарний ефект Джозефсона
4.2.Реалізація джозефсонівського переходу
ВИСНОВОК
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
ВСТУП
Використовуючи закони квантової механіки, можна створити принципово новий тип обчислювальних машин, що дозволять вирішувати деякі задачі, недоступні навіть самим потужним сучасним супер комп’ютерам. Різко зросте швидкість багатьох складних обчислень; повідомлення, послані по лініях квантового зв’язку, неможливо буде ні перехопити, ні скопіювати. Сьогодні вже створені прототипи цих квантових комп’ютерів майбутнього.
21 грудня 2001 року в Хосе (Каліфорнія) учені дослідницького центру ІBM Алмейден вирішили найскладнішу на сьогоднішній день проблему квантового комп'ютера. Вони перетворили в квантовий комп'ютер розрядністю сім кубітів мільярди створених ними в пробірці молекул. Цей комп'ютер зміг вирішити досить простий варіант математичної задачі, що займає центральне місце в багатьох сучасних криптографічних системах захисту даних.
Метою даної курсової роботи є огляд основних джерел по темі "Квантові комп’ютери" .
РОЗДІЛ 1
ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО КВАНТОВІ КОМП’ЮТЕРИ
1.1.Історія виникнення квантових комп’ютерів
Тільки до середини 1990-х років теорія квантових комп’ютерів і квантових обчислень затвердилася як нова область науки. Як це часто буває з великими ідеями, складно виділити першовідкривача. Очевидно, першим звернув увагу на можливість розробки квантової логіки угорський математик І. фон Нейман. Однак у той час ще не були створені не те що квантові, але і звичайні, класичні, комп’ютери. А з появою останніх основні зусилля учених виявилися спрямовані в першу чергу на пошук і розробку для них нових елементів (транзисторів, а потім і інтегральних схем), а не на створення принципово інших обчислювальних пристроїв.
Велику увагу до проблеми розробки квантових комп’ютерів звернув лауреат Нобелівської премії по фізиці Р.Фейнман [1]. Завдяки його авторитетному закликові число фахівців, що звернули увагу на квантові обчислення, збільшилося в багато разів. ............
