Информа́тика — наука о методах и процессах сбора, хранения, обработки, передачи, анализа и оценки информации с применением компьютерных технологий, обеспечивающих возможность её использования для принятия решений.
Ква́нтовый компью́тер — вычислительное устройство, которое использует явления квантовой механики для передачи и обработки данных. Квантовый компьютер оперирует не битами, а кубитами, имеющими значения одновременно и 0, и 1. Теоретически это позволяет обрабатывать все возможные состояния одновременно, достигая существенного преимущества над обычными компьютерами в ряде алгоритмов.
Опти́ческие или фото́нные вычисли́тели — гипотетические вычислительные устройства, вычисления в которых производятся с помощью фотонов, излучаемыми лазерами или светодиодами.
CISC — тип процессорной архитектуры, которая характеризуется следующим набором свойств:
- нефиксированное значение длины команды;
- арифметические действия кодируются в одной команде;
- небольшое число регистров, каждый из которых выполняет строго определённую функцию.
LHC@Home — проект добровольных вычислений на платформе BOINC, организованный сотрудниками CERN для проведения расчётов, необходимых при постройке и эксплуатации Большого адронного коллайдера. В ходе этих расчётов, проводимых добровольцами на своих домашних компьютерах, осуществляется моделирование поведения пучка заряженных частиц при различных параметрах воздействия на них управляющих магнитов ускорителя с использованием программы SixTrack. По ходу расчетов рассматривалась возможность добавления в проект расчётных модулей Garfield и ATLAS для моделирования столкновений пучков протонов в детекторах, однако они так и не были реализованы. Также рассматривалась возможность использования проекта LHC@home для обработки полученных экспериментальных данных, однако основные сложности связаны с большим объёмом информации, необходимым для передачи на удаленные компьютеры. Для этой задачи более удобной является грид-система LCG.
Архитекту́ра компью́тера — концептуальная модель компьютерной системы, воплощённая в её компонентах, их взаимодействии между собой и с окружением, включающая также принципы её проектирования и развития. Аспекты реализации не являются частью архитектуры.
Квантовый вентиль — это базовый элемент квантового компьютера, преобразующий входные состояния кубитов на выходные по определённому закону. Отличается от обычных логических вентилей тем, что работает с кубитами. Квантовые вентили в отличие от многих классических всегда являются обратимыми.
Ве́нтиль То́ффоли (CCNOT) — универсальный контролируемый обратимый вентиль с тремя входами и выходами, предложенный Томасом Тоффоли в 1980 году.
Mictyris (лат.) — род яркоокрашенных крабов из отряда десятиногих раков, выделяемый в отдельное монотипическое семейство Mictyridae. Обитают в Восточной и Юго-восточной Азии между Индийским и западной частью Тихого океанов до Австралии.
Вентиль Фредкина — универсальный трехвходовый логический вентиль класса C-U, достаточный для построения схем любой степени сложности. Обладает обратимостью — зная состояние выходов можно точно установить состояния входов элемента, таким образом на его базе можно строить обратимые вычисления и обратимые логические схемы. В частности, может использоваться как квантовый вентиль при реализации квантовых компьютеров. Назван в честь Эдварда Фредкина, предложившего этот вентиль.
Идея квантовых вычислений была независимо предложена Юрием Маниным и Ричардом Фейнманом в начале 1980-х. С тех пор была проделана колоссальная работа для построения работающего квантового компьютера.
Обратимые вычисления — модель вычислений, в которой процесс вычисления является в некоторой степени обратимым. Например, в вычислительной модели, использующей наборы состояний и переходов между ними, необходимым условием обратимости вычислений является возможность построения однозначного (инъективного) отображения каждого состояния в следующее за ним. На XX век и начало XXI века обратимые вычисления обычно относят к нетрадиционным моделям вычислений.
Обратимый клеточный автомат — клеточный автомат, в котором каждое состояние имеет единственного предшественника. Таким образом, это регулярная решётка из ячеек, состояние каждой из которых берётся из конечного множества состояний, и правило для одновременного обновления состояний ячеек, исходя из состояний её соседей. Условие обратимости заключается в том, что предыдущее состояние любой ячейки может быть определено, зная обновлённые состояния всех ячеек решётки. После обращения времени получается другой обратимый клеточный автомат, возможно — с намного большими окрестностями, но также с правилом для определения будущего состояния ячейки, исходя из текущих состояний ей соседей.
Мишель Симмонс — австралийский физик британского происхождения, квантовый физик, специалист по квантовым вычислениям, пионер в атомной электронике. Член АН Австралии (2006) и Лондонского королевского общества (2018), профессор Университета Нового Южного Уэльса и директор CQC2T. Австралиец года (2018).
IonQ — компания по производству аппаратного и программного обеспечения для квантовых вычислений, расположенная в Колледж-Парке, штат Мэриленд. Занимается разработкой квантового компьютера на ловушках для ионов и соответствующего программного обеспечения для генерации, оптимизации и выполнения квантовых схем.
Ква́нтовое превосхо́дство — способность квантовых вычислительных устройств решать проблемы, которые классические компьютеры практически не могут решить. Квантовое преимущество — возможность решать проблемы быстрее. С точки зрения теории сложности вычислений под этим обычно подразумевается обеспечение суперполиномиального ускорения по сравнению с наиболее известным или возможным классическим алгоритмом. Термин был популяризирован Джоном Прескиллом, но концепция квантового вычислительного преимущества, особенно в моделировании квантовых систем, восходит к предложению квантовых вычислений, которое дали Юрий Манин (1980) и Ричард Фейнман (1981).
Анциллы — это дополнительные биты, используемые для достижения определённых целей при вычислениях. В классических вычислениях любой бит памяти может быть включен или выключен по желанию, не требуя для этого предварительного знания о состояниях или дополнительных ухищрений. Однако это не относится к квантовым вычислениям или классическим обратимым вычислениям. В этих моделях вычислений все операции с памятью компьютера должны быть обратимыми, а ведь включение или выключение бита приводит к потере информации о его начальном значении. По этой причине в квантовых алгоритмах невозможно детерминированно перевести биты в конкретное желаемое состояние, если только нет доступа к битам, исходное состояние которых известно заранее. Такие биты, значения которых известны априори, известны как биты анциллы в задачах квантового или обратимого вычисления.
Квантовая схема — модель квантовых вычислений, аналогичная классическим схемам, в которых вычисление представляет собой последовательность квантовых вентилей, измерителей, инициализации кубитов известными значениями и, возможно, других действий. Минимальный набор действий, которые схема должна выполнять над кубитами, чтобы включить квантовые вычисления, известен как критерий Ди Винченцо.
Наташа Йоноска — северомакедонский математик и профессор Южно-Флоридского Университета, известная своими работами в области ДНК-вычислений. Её исследования посвящены тому, как выполнять вычисления с помощью биологии, «в частности, используя формальные модели, такие как клеточные или другие конечные типы автоматов, символическую динамику теории формального языка и теорию топологических графов для описания молекулярных вычислений».
Сверхпроводящие квантовые вычисления — раздел твердотельных квантовых вычислений, в котором сверхпроводящие электронные схемы реализуются с использованием сверхпроводящих кубитов в качестве искусственных атомов или квантовых точек. Для сверхпроводящих кубитов двумя логическими состояниями являются основное состояние и возбужденное состояние, обозначаемые соответственно. Исследования в области сверхпроводящих квантовых вычислений проводятся такими компаниями, как Google, IBM, IMEC, BBN Technologies, Rigetti и Intel. Многие недавно разработанные квантовые процессоры используют сверхпроводящую архитектуру.