6. Единицы количества информации, вероятностный и объемный подход.

бит является наименьшей возможной единицей информации

Объемный подход - объем информации, записанной двоичными знаками в памяти компьютера или на внешнем носителе информации подсчитывается просто по количеству требуемых для такой записи двоичных символов.

Вероятностный подход - в качестве единицы принимается количество информации, связанное с проведением опыта, состоящего в получении одного из двух равновероятных исходов. Такая единица количества информации называется “бит”.

7. Формула Хартли, вывод формулы Хартли. H = log₂ N. процесс получения информации рассматривал как выбор одного сообщения из конечного наперёд заданного множества из N равновероятных сообщений

8. Свойства информации: запоминаемость, передаваемость, воспроизводимость,преобразуемость, стираемость.

Запоминаемость — одно из самых важных свойств. Запоминаемую информацию будем называть макроскопической (имея в виду пространственные масштабы запоминающей ячейки и время запоминания). Именно с макроскопической информацией мы имеем дело в реальной практике. Передаваемость информации с помощью каналов связи хорошо исследована в рамках теории информации К.Шеннона

Воспроизводимость информации тесно связана с ее передаваемостью и не является ее независимым базовым свойством. воспроизводимость характеризует неиссякаемость и неистощимость информации, т.е. что при копировании информация остается тождественной самой себе.

преобразуемость. Оно означает, что информация может менять способ и форму своего существования. Копируемость есть разновидность преобразования информации, при котором ее количество не меняется. В общем случае количество информации в процессах преобразования меняется, но возрастать не может. стираемости информации также не является независимым. Оно связано с таким преобразованием информации (передачей), при котором ее количество уменьшается и становится равным нулю.

9. Кубит. Квантовые вычисления. Квантовый компьютер.

Куби́т (q-бит, кьюбит;) — квантовый разряд или наименьший элемент для хранения информации в квантовом компьютере. При любом измерении состояния кубита он случайно переходит в одно из своих собственных состояний.

Квантовый компьютер — вычислительное устройство, работающее на основе квантовой механики. Квантовый компьютер принципиально отличается от классических компьютеров, работающих на основе классической механики. Полномасштабный квантовый компьютер является пока гипотетическим устройством, сама возможность построения которого связана с серьезным развитием квантовой теории в области многих частиц и сложных экспериментов; эта работа лежит на переднем крае современной физики. Ограниченные (до 10 кубитов) квантовые компьютеры уже построены; Необходимость в квантовом компьютере возникает тогда, когда мы пытаемся исследовать методами физики сложные многочастичные системы, подобные биологическим. Пространство квантовых состояний таких систем растет как экспонента от числа n составляющих их реальных частиц, что делает невозможным моделирование их поведения на классических компьютерах уже для n = 10.

Если классический процессор в каждый момент может находиться ровно в одном из состояний ,то квантовый процессор в каждый момент находится одновременно во всех этих базисных состояниях, при этом в каждом состоянии — со своей комплексной амплитудой. Это квантовое состояние называется «квантовой суперпозицией».

Идея квантовых вычислений, впервые высказанная Ю. И. Маниным[1][4]^[нет в источнике^] и Р. Фейнманом[5], состоит в том, что квантовая система из L двухуровневых квантовых элементов (квантовых битов, кубитов) имеет 2^L линейно независимых состояний, а значит, вследствие принципа квантовой суперпозиции, пространством состояний такого квантового регистра является 2^L-мерное гильбертово пространство. Операция в квантовых вычислениях соответствует повороту вектора состояния регистра в этом пространстве. Таким образом, квантовое вычислительное устройство размером L кубит фактически задействует одновременно 2^L классических состояний.