Квантові обчислення: огляд та аналіз

Abstract

Зроблено огляд та аналіз основних понять і положень квантової моделі обчислень, ефективних квантових алгоритмів, останніх результатів, можливостей та перспектив у побудові масштабованого квантового комп'ютера. Розглянуто певний клас алгебраїчних задач у квантовій моделі обчислень, для яких існує ефективний квантовий алгоритм розв'язку. Проведено детальний аналіз наявних практичних реалізацій квантового комп'ютера. Показано, що на сьогодні немає достатнього прогресу у побудові масштабованого квантового обчислювального пристрою, проте більшість дослідників очікують на створення повноцінного квантового комп'ютера впродовж наступних 10 15 років.Выполнен обзор и анализ основных понятий и положений квантовой модели вычисления, эффективных квантовых алгоритмов, последних результатов, возможностей и перспектив в построении масштабированного квантового компьютера. Рассмотрен некоторый класс алгебраических задач в квантовой модели вычислений, для которых существует эффективный квантовый алгоритм решения. Проведен детальный анализ существующих практических реализаций квантового компьютера и показано, что пока что нет достаточного прогресса в построении масштабированного квантового вычислительного устройства, но, тем не менее, большинство исследователей ожидают создание полноценного квантового компьютера в течение следующих 10 15 лет.The authors conduct a survey and analysis of the main concepts and postulates of the quantum computing model, efficient quantum algorithms, recent results, capabilities, and prospects in constructing a scalable quantum computer. A certain class of algebraic problems in a quantum computation model is considered, for which there and efficient quantum solution algorithm exists. A detailed analysis of available quantum computer implementations has been carried out and it has been shown that sufficient progress has yet been made in constructing a scalable quantum computing device; nevertheless, most of researchers expect a quantum computer to be created in the next 10–15 years.