Kvant hesablamalarının xronologiyası

Kvant hesablamalarının xronologiyası — Kvant hesablama ideyası müstəqil olaraq 1980-ci illərin əvvəllərində Yuri Manin və Riçard Feynman tərəfindən irəli sürülüb. O vaxtdan bəri işləyən kvant kompüterinin qurulması üçün çox böyük işlər görüldü.

1960-cı illər

• Stiven Vizner kodlamasını inkişaf etdirdi.

1970-ci illər

• Ceyms Park ilk məlum istisna teoremini tərtib etdi.
• 1973 — Alexandr Xolevo, n kubitin eyni sayda klassik bitdən daha çox məlumat daşıya bilməyəcəyini göstərdiyi bir məqalə nəşr etdi (bu nəticə Holevo teoremi və ya Holevo məhdudiyyəti kimi tanınır). Elə həmin il Çarlz H. Bennet kvant hesablamasının tərsinə çevrilə biləcəyini nümayiş etdirdi
• 1975 — R. P. Poplavski "İnformasiya proseslərinin termodinamik modelləri" (rus dilində) nəşr edir, burada superpozisiya prinsipinə görə klassik kompüterlərdə kvant sistemlərinin simulyasiyasının hesablama qeyri-mümkünlüyünü göstərir.
• 1976 — Polşalı fizik və riyaziyyatçı Roman Stanislav İnqarden Riyazi-Fizika üzrə Hesabatlar cildində "Kvant İnformasiya Nəzəriyyəsi" adlı məqalə dərc edir. 10, 43–72, 1976 (1975-ci ildə alındı). Bu, kvant məlumat nəzəriyyəsini yaratmaq üçün ilk cəhdlərdən biridir, çünki Şenon klassik məlumat nəzəriyyəsinin sadəcə kvant vəziyyətinə ümumiləşdirilə bilməyəcəyini göstərmişdir. Lakin buna baxmayaraq, belə bir nəzəriyyə qurmaq olar ki, bu, kvant mexanikasının və açıq sistemlərin və kvant müşahidə olunanların formalizmini nəzərə alaraq Şenon nəzəriyyəsinin müəyyən ümumiləşdirilməsi olsun.

1980-ci illər

• 1980
  • Pol Benioff kompüterin ilk kvant mexaniki modelini təsvir edir. Benioff bu işində kompüterin kvant mexanikasının qanunlarına uyğun işləyə biləcəyini, Turinq maşınlarını təsvir etmək üçün Schrödinger tənliyindən istifadə edərək kvant hesablamalarında gələcək işlərin əsasını qoyduğunu göstərdi. Məqalə 1979-cu ilin iyununda təqdim edilmiş və 1980-ci ilin aprelində nəşr edilmişdir.
  • Yuri Manin kvant hesablama ideyasını irəli sürdü.

• 1981
  • Riçard Feynman, May ayında Massaçusets Texnologiya İnstitutunda keçirilən Birinci Hesablama Fizikası Konfransında məşhur "Aşağıda kifayət qədər yer var" adlı məruzəsində klassik kompüterdə kvant sisteminin təkamülünü effektiv şəkildə simulyasiya etməyin mümkün olmadığını qeyd etdi. O, belə simulyasiyaları həyata keçirə biləcək kvant kompüterinin əsas modelini təklif etdi.
  • Tommaso Toffoli kvant kompüterlərində Trofolli klapanının sxemlərinin qurulması üçün məşhur kvant qapısı olan Toffoli qapısını təqdim etdi.

• 1982
  • Pol Benioff kvant kompüteri üçün ilk nəzəri sxemi təklif etdi.
  • Vitters və Zurek, eləcə də onlardan müstəqil olaraq Diyeks, klonlaşdırmanın qadağan edilməsi haqqında teoremi sübut etdilər.

• 1984
  • — Çarlz Bennetton və Jilem Brassard ilk kvant açarının paylanması protokolunu təklif etdilər.

• 198
  • — David Douç ilk dəfə kvant Türinq maşınını təsvir etdi.

1990-cı illər

• 1991
  • Oksford Universitetində Artur Ekert kvant dolaşıqlığının təsirinə əsaslanan təhlükəsiz rabitə sistemini təsvir etdi.

• 1993
  • Monreal Universitetində Den Simon, kvant kompüterinin adi kompüterdən eksponent olaraq daha sürətli olduğu bir orakul hesablama metodunu icad etdi. Bu alqoritm əvvəlcə Piter Şorun kvant faktorizasiyası alqoritmində sonradan təcəssüm olunacaq əsas ideyalara toxundu.

• 1994
  • Peter Şor indi onun adını daşıyan ən vacib kvant alqoritmini Belin laboratoriyasında kəşf etdi. Bu alqoritm kvant kompüterlərinə böyük tam ədədləri tez bir zamanda faktorlara ayırmağa imkan verir. Bu alqoritm eyni zamanda iki mühüm məsələni - tam ədədlərin faktorlara bölünməsi məsələsini və diskret loqarifm məsələsini həll etdi. Beləliklə, Şor alqoritmi nəzəri olaraq hazırda istifadə olunan kriptosistemləri sındırmağa imkan verir. Bu kəşf kvant kompüterlərinə böyük marağa səbəb oldu.
  • Milli Standartlar və Texnologiya İnstitutu 1994-cü ilin payızında Qaytersburqda kvant hesablamalarına dair ABŞ hökumətinin ilk seminarını təşkil etdi.
  • Xuan İqnasio Sirak və Peter Zoller, tutulan ionlara əsaslanan idarə olunan inkar prosedurunun eksperimental olaraq necə həyata keçiriləcəyinə dair bir üsul təklif etdilər

• 1995
  • ABŞ Müdafiə Nazirliyi kvant hesablamaları və kvant kriptoqrafiyası üzrə böyük seminar təşkil edib. Seminar 1995-ci ilin fevralında Tucsondakı Arizona Universitetində keçirilmiş və bir sıra tanınmış ABŞ fizikləri (Çarlz M. Bovden, Conatan P. Dovlinq və Henri O. Everitt) iştirak etmişlər.
  • Piter Şore və Endryu Şteyin müstəqil olaraq ilk kvant səhvinin düzəldilməsi sxemini təklif etdilər.
  • Kristofer Monro və David Uaynlrnd, bir il əvvəl Sirak və Zoller tərəfindən təklif olunan texnikadan istifadə edərək, tələyə salınmış ionlara əsaslanan idarə olunan inkar prosedurunu eksperimental olaraq həyata keçirən ilk insanlar idi.
  • Kenyon kollecindən Ben Şumaxer q-bit (kubit) terminini işlətdi.. Kubitlər bir-birinə bağlıdır. 3 əlaqəsiz (ixtiyari) bit 3 bit məlumatı, 3 əlaqəli (sifarişli) bitdə 3 bitdən əlavə rabitə haqqında da məlumat ehtiva edir: ikincisi birinci və üçüncü ilə, üçüncüsü - birinci və ikinci ilə, cəmi 7.

• 1996
  • Kvant verilənlər bazası axtarış alqoritmi "Bell Laboratoriyasindan" Lov Qrover tərəfindən icad edilmişdir. Qroverin alqoritmi adi kompüterlə müqayisədə hesablama sürətini kvadrat şəkildə artırmağa imkan verir. Bu sürət artımı Şorun faktorinq nömrələri üçün alqoritmində olduğu kimi dramatik deyil, lakin digər tərəfdən, Qrover Alqoritmi daha geniş spektrli problemlərə tətbiq edilə bilər. Məlumatsız axtarış metoduna (tam axtarış) endirilə bilən hər hansı problem də kvadratik sürət artımına malik olacaqdır.
  • İBM-dən David P.DiVinsenzo kvant kompüteri yaratmaq üçün lazım olan minimum tələblərin siyahısını təklif edib.

• 1997
  • David Corey, Amr Faxmi və Timoti Havel, Neil Qerşenfeld və Isaak Çanq ilə birlikdə MIT-dən, ilk dəfə olaraq toplu spin rezonansının və ya termal ansamblların təsiri əsasında kvant kompüterinin praktiki olaraq həyata keçirilməsinin mümkünlüyünü təsvir edən məqalələr dərc etdilər. Bu texnologiya nüvə maqnit rezonansı (NMR) fenomeninə əsaslanır ki, bu fenomen tibbdə də tətbiq tapıb, bəşəriyyətə maqnit rezonans görüntüləmə cihazları bəxş edir.
  • Aleksey Kitayev topoloji kvant hesablamasının prinsiplərini dekoherenslə mübarizə metodu kimi təsvir etdi.
  • Daniyel Loss və David P. DiVinsenzo, kubit kimi kvant nöqtələrində tutulmuş fərdi elektronların daxili bucaq impulsundan istifadə edən Loss-DiVincenzo kvant kompüterini təklif etdilər.

• 1998
  • Kvant alqoritminin icrasının ilk eksperimental nümayişi: Kvant Doyç-Jozi alqoritmini yerinə yetirmək üçün nüvə maqnit rezonansı (NMR kompüteri) fenomeninə əsaslanan iki kubitlik kvant kompüterindən istifadə edilmişdir.
  • İlk işləyən üç kubitlik NMR kompüteri.
  • NMR kompüterində Grover alqoritminin ilk icrası.

• 1999
  • NMR kompüterində Grover alqoritminin ilk icrası. Samuyel L. Braunşteyn və onun həmkarları heç bir NMR təcrübəsində kvant dolaşıqlığının qarışıq vəziyyətinin olmadığını göstərdilər. Bununla belə, kvant qarışmasının qarışıq vəziyyəti hesablamaların kvant sürətləndirilməsi üçün zəruri şərtdir və beləliklə, NMR kompüterlərinin adi kompüterlərdən heç bir üstünlüyü olmadığını sübut etdi. Kvant sürətlənməsinə nail olmaq üçün qarışıq kvant qarışığının mütləq zəruri olub-olmadığı sualı hələ də açıqdır.

2000

• 2000
  • İlk işləyən beş kubitlik NMR kompüteri Münhen Texniki Universitetində nümayiş etdirilib.
  • Sifariş tapmağın ilk tətbiqi (bu, Şor alqoritminin mühüm hissəsidir) IBM tədqiqat mərkəzində və Stenford Universitetində nümayiş etdirilmişdir.
  • İlk işləyən yeddi kubitlik NMR kompüteri Los-Alamos Milli Laboratoriyasında nümayiş etdirilib.

• 2001
  • Şor alqoritminin ilk tam tətbiqi IBM tədqiqat mərkəzində və Stenford Universitetində nümayiş etdirilmişdir. 15 rəqəmi kvant kompüteri tərəfindən hər birində yeddi aktiv nüvə spini olan 10¹⁸ eyni molekuldan ibarət massivdən istifadə edərək faktorlaşdırılmışdır.

• 2007
  • Kanadanın D-Wave Systems şirkəti həll ediləcək problemi dəqiqləşdirmədən 28 kubitlik ixtisaslaşdırılmış kvant kompüterinin yaradıldığını elan etdi.

• 2009
  • Milli Standartlar və Texnologiya İnstitutu (ABŞ) ilk dəfə olaraq iki kubitdən ibarət proqramlaşdırıla bilən kvant kompüterini yığmağa müvəffəq olub.

2010

• 2011
  • D-Wave Systems yalnız bir işi yerinə yetirən 128 kubitlik çipsetli kompüteri 11 milyon dollara satdı - diskret optimallaşdırma.

• 2012
  • Cənubi Kaliforniya Universiteti, Delft Texnologiya Universiteti, Ayova Dövlət Universiteti və Santa Barbaradakı Kaliforniya Universitetindən bir qrup tədqiqatçı aşqarlanmış almaz kristalında iki kubitlik kvant kompüteri qurmağa müvəffəq oldular (maye heliumun soyuması yox oldu).
  • D-Wave Systems kvant yumşaldıcıdan istifadə edərək məlum amin turşusu ardıcıllığından zülalın üçölçülü formasını tapmaq problemini həll etmək üçün xüsusi 512 kubitlik kompüterin yaradılmasını elan etdi.

• 2015
  • 6 saat davam edən uyğunluq müddəti ilə bərk cisimdə optik olaraq ünvanlana bilən nüvə spinləri.
  • Kvant məlumatı sadə elektrik impulsları ilə kodlanırdı.
  • Kod dörd superkeçirici kubitdən ibarət kvadrat qəfəsdən istifadə edərək kvant səhvlərini aşkar etmək üçün yazılmışdır.
  • İki kubitlik silikon məntiq qapısı hazırlanmışdır.

• 2016
  • Google, Martinis qrupu və Santa Barbara Kaliforniya Universiteti tərəfindən hazırlanmış 9 superkeçirici kubitdən ibarət massivdən istifadə edərək, hidrogen molekulunu simulyasiya etdi.

• 2017
  • Microsoft şirkəti Visual Studio-ya inteqrasiya olunmuş kvant proqramlaşdırma dilini təqdim etdi. Proqramlar ya yerli olaraq 32 kubitlik kompüter simulyatorunda, ya da Microsoft Azure buludunda 32 kubitlik kompüter simulyatorunda işləyə bilər.
  • Alimlər ümumilikdə 100 ölçü üçün 10 müxtəlif vəziyyətə malik iki dolaşıq kubit yaradan mikroçip yaratdılar.
  • Intel 17 kubitlik çip hazırlayıb.

• 2018
  • İntel 49 kubitlik çip hazırlamışdır.
  • MİT iki və ya üç kvant birləşmiş fotondan (polaritonlara əsaslanaraq) ibarət olan yeni işıq formasını kəşf etdi və bu, nəhayət kvant kompüterlərində istifadə oluna bilər.

• 2019
  • İBM dünyanın ilk kommersiya kvant kompüteri olan IBM Q System One-ı təqdim etdi.

2010

• 2020
  • Dolaşıq fotonlarla işləyən Çinin "Jzyuçjan" kvant kompüteri kvant üstünlüyünə nail olub. 200 saniyə ərzində dünyanın ən sürətli klassik kompüterini həll etmək üçün yarım milyard ildən çox vaxt lazım olan bir problem uğurla hesablandı.

• 2021
  • Çinli tədqiqatçılar 700-dən çox optik lifi iki QKD-yer-peyk əlaqəsi ilə birləşdirərək ~4600 km-ə qədər şəbəkədən şəbəkəyə ümumi məsafə üçün dünyanın ən böyük inteqrasiya edilmiş kvant rabitə şəbəkəsini qurdular.
  • MIT tədqiqatçıları 256 kubitlə işləmək qabiliyyətinə malik proqramlaşdırıla bilən kvant simulyatorunu təqdim ediblər.