Εισαγωγή στην Υπεραγωγιμότητα (Παράλληλο Κείμενο) / Μιχάλης Πίσσας
Η τεχνολογική ανάπτυξη στα τέλη του 19ου και στις αρχές του 20ου αιώνα οδήγησαν σε νέες
ανακαλύψεις και παρατηρήσεις που δεν μπορούσαν να εξηγηθούν με την κλασική φυσική,
συνηθίζεται οι απαιτητικές εποχές να διαμορφώνουν μεγάλους επιστήμονες (εν προκειμένω).
Κατά συνέπεια ένα σύνολο σπουδαίων προσωπικοτήτων γέννησε την κβαντική θεωρία, ένα
από τα σημαντικότερα σημεία καμπής στην ανθρώπινη ιστορία όσο αναφορά την αντίληψη
του πως πραγματικά λειτουργεί ο κόσμος γύρω του, από μικροσκοπικό επίπεδο, και πέρα από
την μακροσκοπική ανθρώπινη φυσιολογία και την βασιζόμενη σε αυτή κλασική λογική.
Η εποχή των ανακαλύψεων και των ανανεωμένων πλέον φυσικών επιστημών έδωσε και αυτή
με την σειρά της την προώθηση μίας νέας τεχνολογικής ανάπτυξης και ανακαλύψεων, ένα από
αυτά τα σύγχρονα επιτεύγματα είναι οι κλασικοί υπολογιστές. Στην συνέχεια οι επιστήμονες
για αρκετά χρόνια διαμόρφωναν θεωρητικά και πειραματικά μοντέλα που αξιοποιούν την
κβαντική υπέρθεση και την κβαντική διεμπλοκή με σκοπό την δημιουργία κβαντικών
υπολογιστών με εν δυνάμει αισθητά μεγαλύτερη επεξεργαστική ισχύ από τους κλασικούς.
Στην παρούσα εργασία εξετάζονται οι κύριες κατηγορίες των κβαντικών υπολογιστών
σύμφωνα με το είδος του βασικού δομικού τους λίθου, το οποίο ονομάζεται κιούμπιτ και είναι
το κβαντικό ανάλογο του μπιτ, επίσης εξετάζεται η εφαρμογή κβαντικών λογικών πυλών σε
ένα ή περισσότερα κιούμπιτ. Οι τύποι των διατάξεων που θα αναλυθούν από την σύλληψη
τους έως και σήμερα είναι οι : Ιοντικών Παγίδων, Κβαντικών Κουκκίδων (ημιαγωγών),
Επαφών Josephson (Υπεραγωγών), Πυρηνικού Μαγνητικού Συντονισμού και Οπτικών
Κυκλωμάτων (Φωτονίων→Μποζονίων). Επίσης γίνεται παρουσίαση ορισμένων τρόπων
κβαντικής διόρθωσης σφαλμάτων, απαιτούμενη διεργασία ώστε η εκάστοτε διάταξη να
επιτύχει τα προσδοκόμενα αποτελέσματα εντοπίζοντας και αντιστρέφοντας την αποσυνοχή.
Εν κατακλείδι παρουσιάζονται οι υλοποιήσεις των μεγάλων εταιρειών στον τομέα της
κβαντικής υπολογιστικής στην τωρινή θορυβώδης μέσης-κλίμακας εποχής.
Technological development in the late 19th and early 20th centuries led to new discoveries and
observations that could not be explained by classical physics, it is common for demanding
times to shape great scientists (in this case). Consequently a set of great personalities gave birth
to quantum theory, one of the most important turning points in human history as far as the
perception of how the world around him really works, from a microscopic level, and beyond
the macroscopic human physiology and the classical logic based on it.
The era of discoveries and renewed natural sciences also gave in his turn the promotion of a
new technological development and discoveries, one of these modern achievements is the
classic computers. Subsequently, scientists for several years formulated theoretical and
experimental models that utilize quantum superposition and quantum entanglement in order to
create quantum computers with potentially significantly greater processing power than
classical ones.
In this work, the main categories of quantum computers are examined according to the type of
their basic building block, which is called qubit and is the quantum analog of the bit, the
application of quantum logic gates to one or more qubits is also examined. The types of devices
that will be analyzed from their conception until today are: Ion Traps, Quantum Dots
(semiconductors), Josephson Junction (Superconductors), Nuclear Magnetic Resonance and
Optical Circuits (Photons=Bosons). Also some methods of quantum error correction are
presented, a required process for each device to achieve the expected results by detecting and
reversing the decoherence. In conclusion, the implementations of the major companies in the
field of quantum computing in the current Noisy medium-scale era are presented.
Κβαντικοί Υπολογιστές Ανασκόπηση Θεωρητικών Αρχών Τύποι Κιούμπιτ – Δυνατές Διατάξεις και Κβαντική Διόρθωση Σφαλμάτων