ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Квантовые вычисления в моделях традиционной компьютерной архитектуры

Салих Махмуд Аттья
Университет Альнур, https://alnoor.edu.iq/
Ниневия 41012, Ирак
E-mail: salih.mahmoud@alnoor.edu.iq
Сухад Касим Дж. Хаддад
Университетский колледж Аль-Мансура, https://muc.edu.iq/
Багдад 10067, Ирак
E-mail: suhad.qasim@muc.edu.iq
Хамид Карим Радам Аль-Заиди
Университетский колледж Аль-Хикма, https://hiuc.edu.iq/
Багдад 10015, Ирак
E-mail: hamid@hiuc.edu.iq
Вафаа Мустафа Хамид
Университета Джихан, https://sulicihan.edu.krd/
Сулеймания 46001, Курдистан, Ирак
E-mail: wafaa.mustafa@sulicihan.edu.krd
Набаа Латиф
Университет Аль-Турат, https://uoturath.edu.iq/
Багдад 10013, Ирак
E-mail: nabaa.latif@uoturath.edu.iq

Поступила 22.05.2024, рецензирована 29.05.2024, принята 05.06.2024, опубликована 06.09.2024.

Аннотация: Исследованы потенциальные последствия квантовых вычислений для традиционных моделей компьютерной архитектуры, уделяя особое внимание проблемам интеграции и преобразующим возможностям. Проведены обширные обзоры литературы и моделировали, чтобы сравнить производительность квантовых и классических вычислительных архитектур при различных вычислительных нагрузках. Ключевые показатели производительности были разработаны для оценки масштабируемости, эффективности и возможности включения принципов квантовых вычислений в существующие архитектурные модели. Показано, что квантовые вычисления могут значительно повысить скорость обработки и эффективность конкретных алгоритмических процедур, особенно криптографии и крупномасштабного анализа данных. Однако современные квантовые компьютеры имеют проблемы с точки зрения частоты ошибок и времени когерентности кубитов, что усложняет их интеграцию со стандартными архитектурами. Хотя квантовые вычисления представляют собой смену парадигмы с многообещающим улучшением скорости и эффективности вычислений, необходимы значительные технологические достижения, прежде чем их можно будет полностью интегрировать в существующие модели компьютерной архитектуры.
Ключевые слова: квантовые вычисления, кубиты, компьютерная архитектура, интеграция, криптография, анализ данных, масштабируемость, частота ошибок, время когерентности

УДК 519.688

РЭНСИТ, 2024, 16(5):691-704 DOI: 10.17725/rensit.2024.16.691

Полнотекстовая электронная версия статьи – на вебсайтах http://elibrary.ru и http://rensit.ru/vypuski/article/594/16(5)691-704.pdf