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Was Sie als aktuelle Computer bezeichnen, ist die von Neumann-Architektur . Dieser Ansatz ist eine von vielen Möglichkeiten , über die klassische Berechnung zu denken , und es gibt andere klassische Ansätze , die möglicherweise oder möglicherweise nicht-relevante Verallgemeinerungen zu Quanten - Computing haben . Es ist unwahrscheinlich, dass die von Neumann-Architektur für das Quanten-Computing relevant ist , da sowohl theoretische als auch implementierungsbedingte Schwierigkeiten bestehen.
Wie ich jedoch in cstheory erwähnt habe, gibt es einen Artikel über die Implementierung einer Quanten-von-Neumann-Architektur. Sie tun dies über supraleitende Qubits, natürlich ist die Implementierung mit nur 7 Quantenteilen sehr klein: zwei supraleitende Qubits, ein Quantenbus, zwei Quantenspeicher und zwei Nullregister. Dies ermöglicht ihrer Quanten-CPU, Ein-, Zwei- und Drei-Qubit-Gatter an Qubits auszuführen, und der Speicher ermöglicht das Schreiben, Auslesen und Nullsetzen von (Daten-) Qubits. Das Implementieren einer Quantenüberlagerung von Gattern ist sehr schwierig, und daher wird das Programm klassisch gespeichert.
Es ist wahrscheinlicher, dass Modelle des Quantencomputers implementiert werden: messbasierte, topologische und adiabatische Modelle. Typische Implementierungen dieser Modelle ähneln eher physikalischen Experimenten (was sie auch sind!) Als Computern. Einige der gängigen Implementierungsstrategien umfassen Ionenfallen, Quantenoptik und supraleitende Schaltkreise.
Der Schaltungsansatz wurde auf Chips platziert und tatsächlich behauptet D-Wave (ein Spin-off von UBC in Vancouver), quantenähnliche Computer gebaut zu haben, die das adiabatische Modell verwenden, um quanten simuliertes Tempern zu implementieren. Sie haben es geschafft , diesen Computer an Lockheed Martin zu verkaufen, aber ihr Ansatz stieß auf große Skepsis .
Zuletzt der von @RanG erwähnte NMR-Ansatz. ist interessant, aber vermutlich nicht gleichbedeutend mit vollständigem Quanten-Computing. Es entspricht dem One-Clean-Qubit-Modell (auch als DQC1 bekannt) und wird als streng schwächer als Vollquanten-Computing angesehen.
Nicht wirklich. Quantencomputer müssen in der Lage sein, Quantenbits (Qubits) anstatt "klassischer" Bits zu verarbeiten.
Gegenwärtige Vorrichtungen (RAMs, Platten) verwenden die heutige Technologie, um klassische Bits zu erhalten: Beispielsweise "hält" eine Speicherzelle (beispielsweise ein Kondensator) mit Hochspannung den Bitwert "1"; Wenn die Spannung niedrig ist, ist das Bit "0".
Qubits werden über sehr kleine "Teilchen" "implementiert": Photonen, Atome, kleine Moleküle und ihr "Zustand" (Energieniveau usw.) ist der "Wert". Diese können beispielsweise nicht über einen Kondensator gespeichert werden.
Ein Quantencomputer wird jedoch definitiv "klassische" Teile haben (wie wenn zwei Computer verbunden sind, einer klassisch und ein Quantencomputer; wenn eine Berechnung durchgeführt werden muss, wird der klassische Teil aktiv sein; wenn ein Quanteneffekt benötigt wird, ist der Quantenteil wird aktiv sein). Der Quantencomputer verwendet also Standard-RAMs, -DISKs sowie andere Quantengeräte.
Für die Quantengeräte selbst: Dies hängt stark von den Implementierungen ab. Optische Geräte werden zur Manipulation von Photonen eingesetzt. NMR-Computer müssen über riesige Magnete usw. verfügen (mit der Implementierung bin ich nicht wirklich vertraut, aber Wikipedia scheint einige Beispiele zu haben, mit denen Sie beginnen können).