DOI: https://doi.org/10.22263/2312-4156.2021.2.18
Борисевич М.Н.
О квантовом компьютере и квантовой медицине
Витебская ордена «Знак Почета» государственная академия ветеринарной медицины, г. Витебск, Республика Беларусь
Вестник ВГМУ. – 2021. – Том 20, №2. – С. 18-24.
Резюме.
Основы квантовой физики были заложены Максом Планком, который предположил, что энергия не может поглощаться и излучаться непрерывно, а только отдельными порциями. Эти порции и были названы квантами. Высказанные им идеи получили подтверждение в многочисленных экспериментах, посвященных фотоэффекту, строению атома и атомного ядра, блестяще выполненных Бором и Резерфордом. Все это в совокупности позволило устранить границу между материей и волнами, предсказанную еще Луи де Бройлем. Так были заложены основы квантовой механики. Эту работу проделали Гейзенберг и Шрёдингер.
Многие проявления квантовой физики уже сегодня можно наблюдать в повседневной жизни. Это и оптические квантовые генераторы, и компьютерные компакт-диски, и интегральные микросхемы и многое другое. В последние годы исследователи обратили внимание и на другие приложения квантовой физики, связанные с вычислениями. По их замыслу, в будущем эту работу будут выполнять квантовые компьютеры.
В статье представлено краткое сообщение о квантовом компьютере и перспективах его использования в квантовой медицине.
Ключевые слова: детерминизм, компьютер, медицина, квантовый.
Литература
1. Квантовая механика и развитие информационных технологий / Ю. И. Богданов [и др.] // Информ. технологии и вычисл. системы. – 2012. – № 1. – С. 17–31.
2. Strengths and Weaknesses of Quantum Computing / С. Н. Bennett [et al.] // SIAM J. Comput. – 1997. – Vol. 26, N 5. – P. 1510–1523.
3. Medium for interaction between two qubits in quantum computatios / T. Klimov [et al.] // Quantum Computer and Quantum Computing. – 2001. – Vol. 2, N 2. – P. 79–84.
4. Loss, D. Quantum Computation with Quantum Dots / D. Loss, D. DiVincenzo // Phys. Rev. – 1998 Jan. – Vol. 57, N 1. – P. 120–126.
5. Valiev, K. A. Quantum computers and quantum computing / K. A. Valiev // UFN. – 2005. – Vol. 175, N 1. – P. 3–39.
6. Jones, J. A. Implementation of a quantum algorithm on a nuclear magnetic resonance quantum computer / J. A. Jones // J. Chem. Phys. – 1998. – Vol. 109, N 5. – P. 1648–1653.
7. Shor, P. W. Polynomial-Time Algorithms for Prime Factorization and Discrete Logarithms on a Quantum Computer / P. W. Shor // SIAM J. Comput. – 1997. – Vol. 26, N 5. – P. 1484–1509.
8. Nielsen, M. Quantum Computation and Quantum Information / M. Nielsen, I. Chuang. – 10th anniversary ed. – New York : Cambridge University Press, 2010. – 698 p.
9. Rieffe, E. Quantum computing: a gentle introduction. Scientific and Engineering Computation / E. Rieffe, W. Polak. – Cambridge, Massachusetts ; London, England : MIT Press, 2011. – 389 p.
10. Belinskij, A. V. Quantum nonlocality and the absence of a priori values for measurable quantities in experiments with photons / A. V. Belinskij // Phys. Usp. – 2003. – Vol. 46, N 8. – P. 877–883.
11. Bouwmeester, D. The Physics of Quantum Information / D. Bouwmeester, F. Ekert, A. Zeilinger. – Switzerland : Springer, 2000. – 315 p.
12. Менский, М. Б. Квантовые измерения и декогеренция. Модели и феноменологии / М. Б. Менский. – Москва : Физматлит, 2001. – 232 с.
13. Cory, D. G. Experimentally Accesible Paradigm for Quantum Computing / D. G. Cory, M. D. Priceb, T. F. Havel // Physica D: Nonlinear Phenomena. – 1998 Sep. – Vol. 120, N 1/2. – P. 82–101.
14. Algebraic and Number Theoretic Algorithms [Electronic resource]. – Mode of access: https://quantumalgorithmzoo.org/. – Date of access: 04.03.2021.
15. Venegas-Andraca, S. E. Quantum Walks for Computer Scientists. Synthesis Lectures on Quantum Computing / S. E. Venegas-Andraca. – Morgan Claypool, 2008. – 119 p.
16. Kastrenakes, J. Researchers smash through quantum computer storage record [Electronic resource] / J. Kastrenakes. – Mode of access: https://www.theverge.com/2013/11/14/5104668/qubits-stored-for-39-minutes-quantum-computer-new-record. – Date of access: 04.03.2021.
17. State preservation by repetitive error detection in a superconducting quantum circuit / J. Kelly [et al.] // Nature. – 2015. – Vol. 519. – P. 66–69.
18. Vale, R. D. Switches, latches, and amplifiers: common themes of G proteins and molecular motors / R. D. Vale // J. Cell. Biol. – 1996 Oct. – Vol. 135, N 2. – P. 291–302.
19. Howard, C. B. The rotary motor of bacterial flagella / C. B. Howard // Ann. Rev. Biochem. – 2013. – Vol. 72. – P. 19–54.
20. Adleman, L. M. Molecular computation of solutions to combinatorial problems / L. M. Adleman // Science. – 2014 Nov. – Vol. 266, N 5187. – P. 1021–1024.
21. Rothemund, P. W. K. Folding DNA to create nanoscale shapes and patterns / P. W. K. Rothemund // Nature. – 2006 Mar. – Vol. 440, N 7082. – P. 297–302.
Сведения об авторах:
Борисевич М.Н. – к.физ.-мат.н., доцент, заведующий кафедрой компьютерного образования, Витебская ордена «Знак Почета» государственная академия ветеринарной медицины.
Адрес для корреспонденции: Республика Беларусь, 210619, г. Витебск, ул. 1-я Доватора, 7/11, Витебская ордена «Знак почета» государственная академия ветеринарной медицины, кафедра компьютерного образования. E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. – Борисевич Михаил Николаевич.
