Azərbaycanca AzərbaycancaБеларускі БеларускіDansk DanskDeutsch DeutschEspañola EspañolaFrançais FrançaisIndonesia IndonesiaItaliana Italiana日本語 日本語Қазақ ҚазақLietuvos LietuvosNederlands NederlandsPortuguês PortuguêsРусский Русскийසිංහල සිංහලแบบไทย แบบไทยTürkçe TürkçeУкраїнська Українська中國人 中國人United State United StateAfrikaans Afrikaans
Підтримка
www.wikidata.uk-ua.nina.az

Квантова технологія перспективна сфера фізики та техніки яка спирається на принципи квантової фізики Квантові обчислення

Квантова технологія

Квантова технологія

Квантова технологія — перспективна сфера фізики та техніки, яка спирається на принципи квантової фізики. Квантові обчислення, [en], квантова криптографія, квантове моделювання, квантова метрологія та [en] — все це приклади квантових технологій, де властивості квантової механіки, особливо квантове заплутування, квантова суперпозиція та квантове тунелювання, мають важливе значення.

Квантова технологія
image
image Квантова технологія у Вікісховищі

Згідно з Джоном фон Нейманом, квантова технологія відрізняється від детермінованої класичної механіки, яка вважає, що стан визначається значеннями двох змінних. Він заявив, що квантова технологія визначається ймовірністю і це пояснення було використано для обґрунтування переваги технології.

image
Колоїдні квантові точки, опромінені УФ-світлом. Квантові точки різного розміру випромінюють світло різних кольорів завдяки квантовим обмеженням.

Застосування

Датчики

Квантові стани суперпозиції можуть бути дуже чутливими до ряду зовнішніх ефектів, таких як електричні, магнітні та гравітаційні поля; обертання, прискорення та час, і тому їх можна використовувати для виготовлення дуже точних датчиків. Існує багато експериментальних демонстрацій квантових датчиків, таких як експерименти, проведені Нобелівським лауреатом Вільямом Філліпсом з використанням систем інтерферометрів холодних атомів для вимірювання сили тяжіння, та атомний годинник, який використовується багатьма національними агентствами зі стандартизації у всьому світі для визначення секунди.

Докладаються зусилля, щоб спроектувати квантові датчики, які є дешевшими, простішими у використанні, портативними, легшими та споживають менше енергії. У разі успіху це, як очікується, призведе до численних комерційних застосувань, таких як моніторинг родовищ нафти і газу або будівництво.

Захищений зв'язок

Квантовий захищений зв'язок — це методи, які, як очікується, будуть «квантово безпечними» у зв'язку з появою квантових обчислювальних систем, які можуть зламати поточні криптографічні системи. Очікується, що одним із важливих компонентів квантової захищеної системи зв'язку буде квантовий розподіл ключів — метод передачі інформації за допомогою заплутаного світла таким чином, що робить будь-який перехоплення передачі очевидним для користувача. Іншою технологією в цій галузі є квантовий генератор випадкових чисел, що використовується для захисту даних. Він постачає дійсно випадкові числа без виконання алгоритмів, які просто імітують випадковість.

Обчислення

Докладніше: Квантовий комп'ютер

Квантові комп'ютери — це квантова мережа і пристрої, які можуть зберігати та обробляти квантові дані (на відміну від [en]) по з'єднанням, які можуть передавати квантову інформацію між квантовими бітами або кубітами. У разі успішного розвитку квантові комп'ютери, як передбачається, зможуть виконувати певні алгоритми значно швидше, ніж навіть найбільші класичні комп'ютери, доступні сьогодні.

Очікується, що квантові комп'ютери матимуть ряд важливих застосувань у обчислювальних областях, таких як оптимізація та машинне навчання. Вони, мабуть, найбільш відомі завдяки своїй очікуваній здатності виконувати «алгоритм Шора», який може бути використаний для факторизації великих чисел — важливого для забезпечення безпеки передачі даних процесу.

Квантові пристрої 1.0

Сьогодні доступно багато пристроїв, які принципово залежать від ефектів квантової механіки. До них належать: лазерні системи, транзистори та інші напівпровідникові пристрої, а також інші пристрої, такі як МРТ. [en] Великої Британії згрупувала ці пристрої як «квантові пристрої 1.0», тобто пристрої, які покладаються на ефекти квантової механіки. Вони, як правило, розглядаються як клас пристроїв, які активно створюють, маніпулюють і зчитують квантові стани речовини, часто використовуючи квантові ефекти суперпозиції та переплутування.

Історія

Вперше область квантових технологій була описана в книзі [en], за яким потім вийшла стаття 2003 року [en] та Джерарда Дж. Мілберна, а також стаття 2003 року Девіда Дойча. Сфера квантових технологій надзвичайно виграла від припливу нових ідей у галузі квантової інформатики, зокрема квантових обчислень. Різні області квантової фізики, такі як квантова оптика, [en], квантова електроніка та [en] пристрої були об'єднані у пошуках квантового комп'ютера і дали загальну „мову“, що стосується теорії квантової інформації.

Квантовий маніфест було підписано 3400 вченими та офіційно опубліковано у 2016 році на , в якому закликається до ініціативи щодо квантових технологій для координації між науковими колами та промисловістю, переміщення квантових технологій з лабораторії в промисловість та навчання квантовим технологіям професіоналів у поєднанні науки, техніки та бізнесу.

Європейська комісія відповіла на цей маніфест 10-річним мегапроєктом, на 1 мільярд євро Quantum Technology Flagship, схожим за розміром на попередні європейські флагманські проекти Future and Emerging Technologies, такі як Graphene Flagship та [en]. Китай будує найбільший у світі об'єкт квантових досліджень із запланованими інвестиціями 76 млрд юанів (приблизно 10 млрд євро). США, Канада, Австралія, Японія та Велика Британія також готують національні ініціативи.

Національні програми

Починаючи з 2010 року, кілька урядів запровадили програми з вивчення квантових технологій, таких як Британська національна програма квантових технологій, яка створила чотири квантових «хаби», [en] у Сінгапурі та QuTech, голландський центр з розробки [en]. 22 грудня 2018 року Дональд Трамп підписав закон про Національну квантову ініціативу США із бюджетом на мільярд доларів на рік, що широко розглядається як відповідь на досягнення китайців у квантових технологіях — зокрема, нещодавно запущений китайський квантовий супутник.

У приватному секторі великі компанії зробили багаторазові інвестиції в квантові технології. Прикладами є партнерство Google з групою Джона Мартініса у Університеті Каліфорнії у Санта-Барбарі,численні партнерські відносини з канадською компанією з квантових обчислень D-Wave Systems та інвестиції багатьох британських компаній у рамках британської програми квантових технологій.

Див. також

  • [en]

Примітки

  1. Chen, Rajasekar; Velusamy, R. (2014). Bridge Engineering Handbook, Five Volume Set, Second Edition. Boca Raton, FL: CRC Press. с. 263. ISBN .
  2. Aerts, Diederik; Khrennikov, Andreĭ; Melucci, Massimo; Toni, Bourama (2019). Quantum-like Models for Information Retrieval and Decision-making. Cham, Switzerland: Springer Nature. с. 65. ISBN .
  3. Love, Dylan (31 липня 2017). . Business Insider. Архів оригіналу за 12 Листопада 2019. Процитовано 12 листопада 2019.
  4. . Архів оригіналу за 7 Березня 2016. Процитовано 7 Лютого 2021.{{}}: Обслуговування CS1: Сторінки з текстом «archived copy» як значення параметру title ()
  5. Schrödinger's Machines, G.J.Milburn, W H Freeman & Co. (1997) [ 30 серпня 2007 у Wayback Machine.]
  6. "Quantum Technology: The Second Quantum Revolution, «J.P.Dowling and G.J.Milburn, Phil. Trans. R. Soc. A 361, 3655 (2003)
  7. »Quantum Technology: The Second Quantum Revolution [ 4 Травня 2021 у Wayback Machine.], « J.P.Dowling and G.J.Milburn, arXiv: quant-ph/0206091v1
  8. »Physics, Philosophy, and Quantum Technology [ 7 Січня 2009 у Wayback Machine.], « D.Deutsch in the Proceedings of the Sixth International Conference on Quantum Communication, Measurement and Computing, Shapiro, J.H. and Hirota, O., Eds. (Rinton Press, Princeton, NJ. 2003)
  9. . Архів оригіналу за 15 Квітня 2021. Процитовано 7 Лютого 2021.
  10. . Архів оригіналу за 31 березня 2017. Процитовано 7 лютого 2021.
  11. Alexander Hellemans. Europe Bets €1 Billion on Quantum Tech [ 8 Листопада 2020 у Wayback Machine.]: A 10-year-long megaproject will go beyond quantum computing and cryptography to advance other emerging technologies». July 2016. IEEE Spectrum.
  12. Michael Allen. «'Quantum manifesto' for Europe calls for €1bn in funding» [ 2017-03-31 у Wayback Machine.]. 2016. Physics World.
  13. «Quantum Manifesto: Europe Leads in Quantum Technology» [ 31 березня 2017 у Wayback Machine.]. 2016.
  14. Riedel, Max F.; Binosi, Daniele; Thew, Rob; Calarco, Tommaso (2017). The European quantum technologies flagship programme. Quantum Science and Technology. 2 (3): 030501. doi:10.1088/2058-9565/aa6aca.
  15. Riedel, Max; Kovacs, Matyas; Zoller, Peter; Mlynek, Jürgen; Calarco, Tommaso (2019). Europe's Quantum Flagship initiative. Quantum Science and Technology. 4 (2): 020501. doi:10.1088/2058-9565/ab042d.
  16. Elizabeth Gibney. «Europe plans giant billion-euro quantum technologies project [ 26 Травня 2021 у Wayback Machine.]: Third European Union flagship will be similar in size and ambition to graphene and human brain initiatives.» April 2016. Nature.
  17. . Архів оригіналу за 29 Листопада 2021. Процитовано 17 травня 2018.
  18. Zhang, Qiang; Xu, Feihu; Li, Li; Liu, Nai-Le; Pan, Jian-Wei (2019). Quantum information research in China. Quantum Science and Technology. 4 (4): 040503. doi:10.1088/2058-9565/ab4bea.
  19. (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 16 Вересня 2020. Процитовано 17 травня 2018.
  20. Raymer, Michael G.; Monroe, Christopher (2019). The US National Quantum Initiative. Quantum Science and Technology. 4 (2): 020504. doi:10.1088/2058-9565/ab0441.
  21. Sussman, Ben; Corkum, Paul; Blais, Alexandre; Cory, David; Damascelli, Andrea (2019). Quantum Canada. Quantum Science and Technology. 4 (2): 020503. doi:10.1088/2058-9565/ab029d.
  22. Roberson, T. M.; White, A. G. (2019). Charting the Australian quantum landscape. Quantum Science and Technology. 4 (2): 020505. doi:10.1088/2058-9565/ab02b4.
  23. Yamamoto, Yoshihisa; Sasaki, Masahide; Takesue, Hiroki (2019). Quantum information science and technology in Japan. Quantum Science and Technology. 4 (2): 020502. doi:10.1088/2058-9565/ab0077.
  24. Knight, Peter; Walmsley, Ian (2019). UK national quantum technology programme. Quantum Science and Technology. 4 (4): 040502. doi:10.1088/2058-9565/ab4346.
  25. Focus on Quantum Science and Technology Initiatives Around the World [ 12 Листопада 2020 у Wayback Machine.], Edited by Rob Thew, Thomas Jennewein and Masahide Sasaki, Quantum Science and Technology (2019)
  26. . Архів оригіналу за 11 Травня 2018. Процитовано 7 Лютого 2021.
  27. . Архів оригіналу за 20 Квітня 2021. Процитовано 7 Лютого 2021.

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет

Kvantova tehnologiya perspektivna sfera fiziki ta tehniki yaka spirayetsya na principi kvantovoyi fiziki Kvantovi obchislennya en kvantova kriptografiya kvantove modelyuvannya kvantova metrologiya ta en vse ce prikladi kvantovih tehnologij de vlastivosti kvantovoyi mehaniki osoblivo kvantove zaplutuvannya kvantova superpoziciya ta kvantove tunelyuvannya mayut vazhlive znachennya Kvantova tehnologiya Kvantova tehnologiya u Vikishovishi Zgidno z Dzhonom fon Nejmanom kvantova tehnologiya vidriznyayetsya vid determinovanoyi klasichnoyi mehaniki yaka vvazhaye sho stan viznachayetsya znachennyami dvoh zminnih Vin zayaviv sho kvantova tehnologiya viznachayetsya jmovirnistyu i ce poyasnennya bulo vikoristano dlya obgruntuvannya perevagi tehnologiyi Koloyidni kvantovi tochki opromineni UF svitlom Kvantovi tochki riznogo rozmiru viprominyuyut svitlo riznih koloriv zavdyaki kvantovim obmezhennyam ZastosuvannyaDatchiki Kvantovi stani superpoziciyi mozhut buti duzhe chutlivimi do ryadu zovnishnih efektiv takih yak elektrichni magnitni ta gravitacijni polya obertannya priskorennya ta chas i tomu yih mozhna vikoristovuvati dlya vigotovlennya duzhe tochnih datchikiv Isnuye bagato eksperimentalnih demonstracij kvantovih datchikiv takih yak eksperimenti provedeni Nobelivskim laureatom Vilyamom Fillipsom z vikoristannyam sistem interferometriv holodnih atomiv dlya vimiryuvannya sili tyazhinnya ta atomnij godinnik yakij vikoristovuyetsya bagatma nacionalnimi agentstvami zi standartizaciyi u vsomu sviti dlya viznachennya sekundi Dokladayutsya zusillya shob sproektuvati kvantovi datchiki yaki ye deshevshimi prostishimi u vikoristanni portativnimi legshimi ta spozhivayut menshe energiyi U razi uspihu ce yak ochikuyetsya prizvede do chislennih komercijnih zastosuvan takih yak monitoring rodovish nafti i gazu abo budivnictvo Zahishenij zv yazok Kvantovij zahishenij zv yazok ce metodi yaki yak ochikuyetsya budut kvantovo bezpechnimi u zv yazku z poyavoyu kvantovih obchislyuvalnih sistem yaki mozhut zlamati potochni kriptografichni sistemi Ochikuyetsya sho odnim iz vazhlivih komponentiv kvantovoyi zahishenoyi sistemi zv yazku bude kvantovij rozpodil klyuchiv metod peredachi informaciyi za dopomogoyu zaplutanogo svitla takim chinom sho robit bud yakij perehoplennya peredachi ochevidnim dlya koristuvacha Inshoyu tehnologiyeyu v cij galuzi ye kvantovij generator vipadkovih chisel sho vikoristovuyetsya dlya zahistu danih Vin postachaye dijsno vipadkovi chisla bez vikonannya algoritmiv yaki prosto imituyut vipadkovist Obchislennya Dokladnishe Kvantovij komp yuter Kvantovi komp yuteri ce kvantova merezha i pristroyi yaki mozhut zberigati ta obroblyati kvantovi dani na vidminu vid en po z yednannyam yaki mozhut peredavati kvantovu informaciyu mizh kvantovimi bitami abo kubitami U razi uspishnogo rozvitku kvantovi komp yuteri yak peredbachayetsya zmozhut vikonuvati pevni algoritmi znachno shvidshe nizh navit najbilshi klasichni komp yuteri dostupni sogodni Ochikuyetsya sho kvantovi komp yuteri matimut ryad vazhlivih zastosuvan u obchislyuvalnih oblastyah takih yak optimizaciya ta mashinne navchannya Voni mabut najbilsh vidomi zavdyaki svoyij ochikuvanij zdatnosti vikonuvati algoritm Shora yakij mozhe buti vikoristanij dlya faktorizaciyi velikih chisel vazhlivogo dlya zabezpechennya bezpeki peredachi danih procesu Kvantovi pristroyi 1 0Sogodni dostupno bagato pristroyiv yaki principovo zalezhat vid efektiv kvantovoyi mehaniki Do nih nalezhat lazerni sistemi tranzistori ta inshi napivprovidnikovi pristroyi a takozh inshi pristroyi taki yak MRT en Velikoyi Britaniyi zgrupuvala ci pristroyi yak kvantovi pristroyi 1 0 tobto pristroyi yaki pokladayutsya na efekti kvantovoyi mehaniki Voni yak pravilo rozglyadayutsya yak klas pristroyiv yaki aktivno stvoryuyut manipulyuyut i zchituyut kvantovi stani rechovini chasto vikoristovuyuchi kvantovi efekti superpoziciyi ta pereplutuvannya IstoriyaVpershe oblast kvantovih tehnologij bula opisana v knizi en za yakim potim vijshla stattya 2003 roku en ta Dzherarda Dzh Milberna a takozh stattya 2003 roku Devida Dojcha Sfera kvantovih tehnologij nadzvichajno vigrala vid priplivu novih idej u galuzi kvantovoyi informatiki zokrema kvantovih obchislen Rizni oblasti kvantovoyi fiziki taki yak kvantova optika en kvantova elektronika ta en pristroyi buli ob yednani u poshukah kvantovogo komp yutera i dali zagalnu movu sho stosuyetsya teoriyi kvantovoyi informaciyi Kvantovij manifest bulo pidpisano 3400 vchenimi ta oficijno opublikovano u 2016 roci na v yakomu zaklikayetsya do iniciativi shodo kvantovih tehnologij dlya koordinaciyi mizh naukovimi kolami ta promislovistyu peremishennya kvantovih tehnologij z laboratoriyi v promislovist ta navchannya kvantovim tehnologiyam profesionaliv u poyednanni nauki tehniki ta biznesu Yevropejska komisiya vidpovila na cej manifest 10 richnim megaproyektom na 1 milyard yevro Quantum Technology Flagship shozhim za rozmirom na poperedni yevropejski flagmanski proekti Future and Emerging Technologies taki yak Graphene Flagship ta en Kitaj buduye najbilshij u sviti ob yekt kvantovih doslidzhen iz zaplanovanimi investiciyami 76 mlrd yuaniv priblizno 10 mlrd yevro SShA Kanada Avstraliya Yaponiya ta Velika Britaniya takozh gotuyut nacionalni iniciativi Nacionalni programiPochinayuchi z 2010 roku kilka uryadiv zaprovadili programi z vivchennya kvantovih tehnologij takih yak Britanska nacionalna programa kvantovih tehnologij yaka stvorila chotiri kvantovih habi en u Singapuri ta QuTech gollandskij centr z rozrobki en 22 grudnya 2018 roku Donald Tramp pidpisav zakon pro Nacionalnu kvantovu iniciativu SShA iz byudzhetom na milyard dolariv na rik sho shiroko rozglyadayetsya yak vidpovid na dosyagnennya kitajciv u kvantovih tehnologiyah zokrema neshodavno zapushenij kitajskij kvantovij suputnik U privatnomu sektori veliki kompaniyi zrobili bagatorazovi investiciyi v kvantovi tehnologiyi Prikladami ye partnerstvo Google z grupoyu Dzhona Martinisa u Universiteti Kaliforniyi u Santa Barbari chislenni partnerski vidnosini z kanadskoyu kompaniyeyu z kvantovih obchislen D Wave Systems ta investiciyi bagatoh britanskih kompanij u ramkah britanskoyi programi kvantovih tehnologij Div takozh en PrimitkiChen Rajasekar Velusamy R 2014 Bridge Engineering Handbook Five Volume Set Second Edition Boca Raton FL CRC Press s 263 ISBN 9781482263459 Aerts Diederik Khrennikov Andreĭ Melucci Massimo Toni Bourama 2019 Quantum like Models for Information Retrieval and Decision making Cham Switzerland Springer Nature s 65 ISBN 9783030259129 Love Dylan 31 lipnya 2017 Business Insider Arhiv originalu za 12 Listopada 2019 Procitovano 12 listopada 2019 Arhiv originalu za 7 Bereznya 2016 Procitovano 7 Lyutogo 2021 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite web title Shablon Cite web cite web a Obslugovuvannya CS1 Storinki z tekstom archived copy yak znachennya parametru title posilannya Schrodinger s Machines G J Milburn W H Freeman amp Co 1997 30 serpnya 2007 u Wayback Machine Quantum Technology The Second Quantum Revolution J P Dowling and G J Milburn Phil Trans R Soc A 361 3655 2003 Quantum Technology The Second Quantum Revolution 4 Travnya 2021 u Wayback Machine J P Dowling and G J Milburn arXiv quant ph 0206091v1 Physics Philosophy and Quantum Technology 7 Sichnya 2009 u Wayback Machine D Deutsch in the Proceedings of the Sixth International Conference on Quantum Communication Measurement and Computing Shapiro J H and Hirota O Eds Rinton Press Princeton NJ 2003 Arhiv originalu za 15 Kvitnya 2021 Procitovano 7 Lyutogo 2021 Arhiv originalu za 31 bereznya 2017 Procitovano 7 lyutogo 2021 Alexander Hellemans Europe Bets 1 Billion on Quantum Tech 8 Listopada 2020 u Wayback Machine A 10 year long megaproject will go beyond quantum computing and cryptography to advance other emerging technologies July 2016 IEEE Spectrum Michael Allen Quantum manifesto for Europe calls for 1bn in funding 2017 03 31 u Wayback Machine 2016 Physics World Quantum Manifesto Europe Leads in Quantum Technology 31 bereznya 2017 u Wayback Machine 2016 Riedel Max F Binosi Daniele Thew Rob Calarco Tommaso 2017 The European quantum technologies flagship programme Quantum Science and Technology 2 3 030501 doi 10 1088 2058 9565 aa6aca Riedel Max Kovacs Matyas Zoller Peter Mlynek Jurgen Calarco Tommaso 2019 Europe s Quantum Flagship initiative Quantum Science and Technology 4 2 020501 doi 10 1088 2058 9565 ab042d Elizabeth Gibney Europe plans giant billion euro quantum technologies project 26 Travnya 2021 u Wayback Machine Third European Union flagship will be similar in size and ambition to graphene and human brain initiatives April 2016 Nature Arhiv originalu za 29 Listopada 2021 Procitovano 17 travnya 2018 Zhang Qiang Xu Feihu Li Li Liu Nai Le Pan Jian Wei 2019 Quantum information research in China Quantum Science and Technology 4 4 040503 doi 10 1088 2058 9565 ab4bea PDF Arhiv originalu PDF za 16 Veresnya 2020 Procitovano 17 travnya 2018 Raymer Michael G Monroe Christopher 2019 The US National Quantum Initiative Quantum Science and Technology 4 2 020504 doi 10 1088 2058 9565 ab0441 Sussman Ben Corkum Paul Blais Alexandre Cory David Damascelli Andrea 2019 Quantum Canada Quantum Science and Technology 4 2 020503 doi 10 1088 2058 9565 ab029d Roberson T M White A G 2019 Charting the Australian quantum landscape Quantum Science and Technology 4 2 020505 doi 10 1088 2058 9565 ab02b4 Yamamoto Yoshihisa Sasaki Masahide Takesue Hiroki 2019 Quantum information science and technology in Japan Quantum Science and Technology 4 2 020502 doi 10 1088 2058 9565 ab0077 Knight Peter Walmsley Ian 2019 UK national quantum technology programme Quantum Science and Technology 4 4 040502 doi 10 1088 2058 9565 ab4346 Focus on Quantum Science and Technology Initiatives Around the World 12 Listopada 2020 u Wayback Machine Edited by Rob Thew Thomas Jennewein and Masahide Sasaki Quantum Science and Technology 2019 Arhiv originalu za 11 Travnya 2018 Procitovano 7 Lyutogo 2021 Arhiv originalu za 20 Kvitnya 2021 Procitovano 7 Lyutogo 2021

Дата публікації:
Топ