Завдання Фейнмана

Завдання Фейнмана (іноді англ. universal quantum simulator - Універсальний квантовий симулятор) - додаток квантових комп'ютерів для моделювання квантових систем. До ідеї використовувати квантові комп'ютери для моделювання квантових фізичних процесів вперше привернув увагу Річард Фейнман, хоча аналогічні ідеї в 1981 висловив Юрій Манін в своїй роботі "вичіслімості і невичіслімое" [1]. Фейнман в своїй роботі [2] [3] в 1982 звернув увагу на те, що моделювання навіть найпростіших фізичних систем на звичайному класичному комп'ютері вимагає неймовірного обсягу обчислювальних ресурсів, що робить задачу нерозв'язною. Додавання одного електрона в молекулу ускладнює вирішення рівняння Шредінгера для цієї молекули більш ніж у два рази, що робить практично неможливим точне моделювання систем, що містять більше ніж 30 електронів [4] [5]. На сьогоднішній день навіть моделювання атома літію є архіскладною завданням, хоча всі необхідні рівняння для знаходження хвильової функції вже давно відомі. У той же час, завжди можна поставити фізичний експеримент з квантомеханические системою і отримати шуканий результат. Це історично визначило непорушну межу між фізикою, де можливий чисельний розрахунок і хімією, де відповідь може дати тільки експеримент. [4] Даний факт привів Фейнмана до думки про те, що закони квантової механіки можна використовувати для прискорення обчислень. Квантові комп'ютери можуть вирішувати рівняння Шредінгера експоненціально швидше класичних.


Примітки

  1. Манін Ю. І. вичіслімості і невичіслімое. - М.: Радянське радіо, 1980. - С. 15.
  2. Simulating Physics with Computers - www.phy.mtu.edu/ ~ sgowtham/PH4390/Week_02/IJTP_v21_p467_y1982.pdf R. Feynman, Int. J. Theor. Phys. 21, 467 (1982)
  3. Квантовий комп'ютер і квантові обчислення, том 2, ред. Садовничий. Р. Фейнман "Моделювання фізики на комп'ютерах", с. 96-124
  4. 1 2 D-Wave Systems: What We're Trying to Build - www.dwavesys.com/index.php?page=quantum-computing
  5. CompuTerra Online # 224 - Квантові комп'ютери і квантові обчислення ... - cs.mipt.ru / docs / comp / rus / develop / other / quantum_comp /
Перегляд цього шаблону Квантові алгоритми
Алгоритм Шора Алгоритм Гровера Алгоритм Дойча - Джоза Завдання Фейнмана Алгоритм Залки - Візнера