РАЗРАБОТКА МИКРОКОМАНД И ОСНОВНЫХ БЛОКОВ АППАРАТНОГО УСКОРИТЕЛЯ КВАНТОВЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ

Аннотация

На всех этапах развития информационных технологий уделялось и уделяется в на- стоящее время большое внимание вопросам моделирования функционирующих специализи- рованных высокопроизводительных вычислительных систем, позволяющих обеспечивать необходимые показатели по быстродействию в сочетании с минимизированными затра- тами программных ресурсов и потребляемой энергии. Разработанная информационная система, ориентированная на человеко-машинное взаимодействие, позволяет наглядно увидеть сильные и слабые стороны разрабатываемого квантового вычислительного уст- ройства, доказать преимущества его использования. Разрабатываемая моделирующая информационная система является наглядным пособием для понимания основных методов взаимодействия информационных процессов и информационных ресурсов. Ряд важнейших задач не может быть решен с помощью классических вычислительных машин, в том чис- ле, классических суперкомпьютеров, за разумное время. В последнее время наблюдается стремительный рост интереса к квантовым компьютерам. Данная статья посвящена решению задачи исследования и разработки схемы и методики симуляции аппаратного ускорителя квантовых вычислений. Работа затрагивает задачи исследования и разработ- ки методов функционирования квантовых схем и моделей квантовых вычислительных уст- ройств. Актуальность данных исследований заключается в математическом и программ- ном моделировании и реализации основополагающих компонентов моделей квантовых вы- числений. Научная новизна данного направления выражается в оптимизации квантового вычислительного процесса. Научная новизна данного направления в первую очередь выра- жается в постоянном обновлении и дополнении поля квантовых исследований по ряду на- правлений. Целью работы является реализация методики построения аппаратного уско- рителя. Реализовано техническое обеспечение информационной квантовой системы и про- цессов, в том числе новые программные средства передачи и представления информации. Использование информационной системы квантовых вычислений отличается от своих аналогов существенным увеличением скорости решения вычислительных задач и, самое главное, экспоненциальным увеличением скорости решения NP-полных задач, которые на классических машинах могут решаться за неприемлемое время. В следствии того, что класс NP задач широк, применимость и значимость разработанной методики построения модульной системы квантовых вычислений не вызывает сомнения.