101 вопрос о нанотехнологиях. Нагорнов Ю.С. - 69 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГУ | Тольятти

Составители: 

Рубрика: 

69
классической может находиться в состоянии суперпозиции. В терминах классического
компьютера квантовый бит (quantum bit = кубит) в соответствии с законами квантовой
механики может находиться одновременно в двух равновероятных состояниях «0» и «1».
Тогда два кубита могут быть уже в четырёх смешанных состояниях – 00, 01, 10, и 11,
представляя четыре числа сразу. Видно, что увеличение растёт по степенному закону: на
m кубитах можно выполнять одновременно вычисление над 2
m
числами параллельно. Это
значит, что, используя всего несколько сотен кубитов, можно представить одновременно
больше чисел, чем имеется атомов во вселенной.
Данный факт также позволяет предполагать такое же увеличение скорости
вычислений квантового компьютера по сравнению с классическим. Это предположение
основано на том, что при квантовых вычислениях элементарным шагом является
отдельная операция над m – кубитной суперпозицией — принцип квантового
параллелизма. Иначе говоря, когда в классическом компьютере вычисляется
единственное выходное значение для одного входного состояния, в квантовом
компьютере вычисляются выходные значения для всех входных состояний. Иначе говоря
квантовый компьютер может за короткое время решать задачи, с которыми современные
компьютеры не могли бы справиться в течении сотен лет.
Вопрос 63. Что такое квантовая оптоэлектроника?
Оптоэлектроника в настоящее время представляет собой раздел физики и техники,
занимающийся преобразованием оптического излучения в электрический ток и обратно.
Все мы хорошо знакомы с оптоэлектроникой, поскольку более 90% информации,
которую получает человек, составляет зрительная оптическая информация. Каждый день
мы сталкиваемся на улице – со светофорами и рекламными экранами, на концертах и
дискотеках наблюдаем лазерные шоу, дома – смотрим на экраны компьютеров,
телевизоров, мобильных телефонов и пользуемся многими другими устройствами, даже
не подозревая о том, что в основе этих устройств также лежат нанотехнологии и работа
их основывается на свойствах нанообъектов.
Круг применений устройств оптоэлектроники очень широк. Однако в самой
оптоэлектронике можно выделить несколько типов устройств:
- фотоприемники – преобразователи света в электрический ток. Фотоприемник,
работающий на принципе изменения сопротивления под действием света, называется
фоторезистор, если за основу берут диод или транзистор, такой прибор называется,
соответственно, фотодиод или фототранзистор. К фотоприемникам относится также и
фотоэлектронный умножитель;
- светоизлучательные приборы – преобразователи тока в световое излучение,
например, лампы накаливания, электролюминесцентные индикаторы,
полупроводниковые светодиоды и лазеры;
- оптопары – пара светоизлучательный прибор – фотоприемник или, по-другому,
преобразователи «ток- свет- ток», которые используют для изоляции электрических
цепей;
- оптоэлектронные интегральные схемы – интегральные микросхемы, в которых
осуществляется оптическая связь между отдельными узлами или компонентами.

Страницы