История

•Идея квантовых вычислений впервые была высказана

Ю. И. Маниным в 1980 году, но активно эта проблема

стала обсуждаться после появления в 1982 году статьи

американского физика-теоретика Р. Фейнмана.

•Основная идея квантового вычисления состоит в том,

чтобы хранить данные в ядрах атомов, изменяя их

ориентацию в пространстве - элементарная ячейка

такого компьютера получила название квантовый бит

(Q-бит = quantum bit).

•В отличие от привычной единицы информации – бита,

который может принимать только два значения или “0”

или “1”, квантовый бит в соответствии с принципом

неопределенности, постулируемым квантовой

механикой, может находиться одновременно в состоянии и “0”, и “1”. Таким образом, для квантового

устройства размером N кубит количество выполняемых

параллельно операций будет равно 2N

Область применения

•Взлом шифра (алгоритм Шора)

•Шифрование

•Поиск в неструктурированной базе данных (алгоритм Гровера)

Реализация

•Компьютер на ядерно-магнитном резонансе

•Компьютер на ионных ловушках

•Квантовый компьютер на твердом теле

•IBM и Стенфордский университет

•DWave

Компьютеры с реконфигурируемой архитектурой

•ПЛИС-компьютеры (ПЛИС - программируемая логическая интегральная схема), широко используются для построения различных по сложности и возможностям цифровых устройств.

•ПЛИС — электронный компонент, используемый для создания цифровых интегральных схем. В отличие от обычных цифровых микросхем, логика работы ПЛИС не определяется при изготовлении, а задаётся посредством программирования. Для программирования ПЛИС используются отладочные среды, позволяющие задать желаемую структуру цифрового устройства в виде принципиальной электрической схемы или программы на специальных языках.

Области применения

•Символьная обработка информации.

•Защита компьютерных сетей.

•Создание принципиально новых лекарственных препаратов и материалов нового поколения.

•Управление в реальном масштабе времени объектами ядерной энергетики, летательными и космическими аппаратами.

•Оптимизация эксплуатации нефтяных месторождений.

•Томографические исследования приповерхностных слоев Земли акустическими и электромагнитными волнами.

•Нейроматематика.

Современные типы ПЛИС

•CPLD (complex programmable logic device) содержат относительно крупные программируемые логические блоки (макроячейки), соединённые с внешними выводами и внутренними шинами. Функциональность CPLD кодируется в энергонезависимой памяти, поэтому нет необходимости их перепрограммировать при включении.

•FPGA (Field-Programmable Gate Array) - разновидность ПЛИС, содержащая блоки умножения - суммирования (DSP), которые широко применяются при обработке сигналов, а также логические вентили и их блоки коммутации.

Вопросы?