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वर्तमान कंप्यूटर के रूप में आप जो वर्णन करते हैं उसे वॉन न्यूमैन वास्तुकला के रूप में जाना जाता है । यह दृष्टिकोण शास्त्रीय गणना के बारे में सोचने के कई तरीकों में से एक है और अन्य शास्त्रीय दृष्टिकोण हैं जो क्वांटम कंप्यूटिंग के लिए प्रासंगिक सामान्यीकरण हो सकते हैं या नहीं हो सकते हैं । सैद्धांतिक और कार्यान्वयन पक्ष दोनों से इसकी कठिनाई के कारण वॉन न्यूमैन वास्तुकला क्वांटम कंप्यूटिंग के लिए प्रासंगिक होने की संभावना नहीं है ।
हालांकि, जैसा कि मैंने cstheory पर उल्लेख किया है कि एक क्वांटम वॉन Neumann वास्तुकला को लागू करने पर एक लेख है । वे सुपरकंडक्टिंग क्विबिट्स के माध्यम से ऐसा करते हैं, बेशक कार्यान्वयन केवल 7 क्वांटम भागों के साथ बहुत छोटा है: दो सुपरकंडक्टिंग क्विबिट्स, एक क्वांटम बस, दो क्वांटम यादें, और दो शून्य रजिस्टर। यह उनके क्वांटम सीपीयू को एक-, दो-, और तीन-qubit फाटकों पर प्रदर्शन करने की अनुमति देता है, और मेमोरी (डेटा) qubits को लिखने, पढ़ने और शून्य करने की अनुमति देता है। फाटकों के एक क्वांटम सुपरपोजिशन को लागू करना बहुत मुश्किल है, और इसलिए कार्यक्रम को शास्त्रीय रूप से संग्रहीत किया जाता है।
लागू होने वाले क्वांटम कंप्यूटिंग के अधिक संभावित मॉडल में शामिल हैं: माप-आधारित, टोपोलॉजिकल और एडियाबेटिक मॉडल। इन मॉडलों के विशिष्ट कार्यान्वयन कंप्यूटर की तुलना में भौतिकी प्रयोगों (जो वे कर रहे हैं!) की तरह अधिक दिखते हैं। कार्यान्वयन के लिए कुछ आम रणनीतियों में फंसे हुए आयन, क्वांटम ऑप्टिक्स और सुपरकंडक्टिंग सर्किट शामिल हैं।
सर्किट दृष्टिकोण को चिप्स पर रखा गया है और वास्तव में डी-वेव (वैंकूवर में यूबीसी से एक स्पिन-ऑफ) का दावा है कि क्वांटम सिम्युलेटेड एनीलिंग को लागू करने के लिए एडियाबेटिक मॉडल का उपयोग करके क्वांटम जैसे कंप्यूटर बनाए गए हैं। वे इस कंप्यूटर को लॉकहीड मार्टिन को बेचने में कामयाब रहे हैं लेकिन उनके दृष्टिकोण को भारी संदेह के साथ मिला है ।
अंत में, @RanG द्वारा उल्लिखित NMR दृष्टिकोण। दिलचस्प है, लेकिन संदेह है कि पूर्ण क्वांटम-कंप्यूटिंग के बराबर नहीं है। यह एक-क्लीन क्वाइब मॉडल (जिसे DQC1 भी कहा जाता है) के बराबर है और पूर्ण क्वांटम कंप्यूटिंग की तुलना में सख्ती से कमजोर होने का संदेह है।
ज़रुरी नहीं। क्वांटम-कंप्यूटरों को "शास्त्रीय" बिट्स के बजाय क्वांटम-बिट्स (क्वैबिट्स) को संसाधित करने में सक्षम होने की आवश्यकता होगी ।
वर्तमान डिवाइस (रैम, डिस्क) शास्त्रीय बिट्स को बनाए रखने के लिए आजकल तकनीक का उपयोग करते हैं: उदाहरण के लिए, उच्च-वोल्टेज के साथ एक मेमोरी सेल (कहते हैं, एक संधारित्र) "बिट वैल्यू" 1 "पकड़े" है; यदि वोल्टेज कम है तो बिट "0" है।
क्यूबिट्स को "बहुत छोटे" कणों के माध्यम से "कार्यान्वित" किया जाता है: फोटॉन, परमाणु, छोटे अणु, और उनका "राज्य" (ऊर्जा स्तर, आदि) "मूल्य" है। उदाहरण के लिए, उन्हें संधारित्र के माध्यम से नहीं बचाया जा सकता है।
हालांकि, एक क्वांटम-कंप्यूटर में निश्चित रूप से "शास्त्रीय" भाग होंगे (जैसे दो कंप्यूटर जुड़े हुए हैं, एक शास्त्रीय और एक क्वांटम है; यदि बनाने के लिए एक संगणना है, तो शास्त्रीय भाग सक्रिय होगा; जब एक क्वांटम प्रभाव की आवश्यकता होती है, तो) क्वांटम भाग सक्रिय होगा)। इसलिए क्वांटम-कंप्यूटर मानक रैम, DISK के साथ-साथ अन्य क्वांटम-उपकरणों का उपयोग करेगा।
स्वयं क्वांटम-उपकरणों के लिए: यह कार्यान्वयन पर बहुत कुछ निर्भर करता है। फोटॉनों में हेरफेर करने के लिए ऑप्टिकल उपकरणों का उपयोग किया जाएगा। NMR कंप्यूटर लिए एक विशाल मैग्नेट आदि की आवश्यकता होगी, (मैं वास्तव में कार्यान्वयन से परिचित नहीं हूं, लेकिन विकिपीडिया के पास कई उदाहरण हैं जो आप शुरू कर सकते हैं)।