процессор:
огромный алмаз, с электроприводом, наподобие гироскопа, ограненный специальным образом, располагается в центре пересечения лазеров, по краям фотодатчики-шина данных, причем разрядность такой шины данных исчисляется миллионами бит.
да, это вам не 64 разряда:
кристалл поворачивается под действием привода и тем самым получаются логические операции.
многопотоковый процессор, обрабатывающий безумное кол-во потоков одновременно.
конечно, слабым звеном является движущиеся части, но учитывая разрядность шины данных, скорость кристалла в 7500 оборотов (нормальная скорость для винта), даст производительность, превышающую нынишние процессоры на 2-3 порядка минимум.
сложнейшие алгоритмы будут выполнены паралельно за 1 такт (угловой поворот кристалла на одну позицию).
лазер, прошедший через алмаз, выдаст из каждой грани свою длину волны, который будет принят датчиками вокрух кристалла.
интерференция между двумя независимыми лазерными лучами ыла наблюдена впервые в 1963 году, статья: G. Magyar and L. Mandel, Nature (London) 198, 255 (1963).
для справки
шкала длин волн
Красный 800-620 нм
Оранжевый 620-585 нм
Желтый 585-575
Зеленый 550-510
Голубой 510-480
Синий 480-450
Фиолетовый 450-390
ультрафиолетовый 355
каждый из этих цветов-бит, и того 8 бит, получаем БАЙТ, прям как по заказу. Очень удобно для реализации логических устройств с привычными двоичными параметрами и структурами.
сумматоры (ядро АЛУ) в процессоре реализованы на исключающих ИЛИ
00=0
01=1
10=1
11=0
интерференция как явление очень подходит для реализации этой функции, поскольку интерференционная картина на фотодиодах при противофазных максимумов дает минимум, т.е. лог. 0, а 2 минимума, тоже дадут лог. 0
что, только гении могут это увидеть?
ну, тогда я гений.
таких закономерностей очень много в природе встречаются:
кроме нот, есть еще в генетике двоичные закономерности, в таблице менделеева, в строении атома, в кулоновском законе, да вообще везде, и везде цифра цифра цифра, дискретность, квантованность:
и:четкая булева алгебра.
если вы посмотрите на таблицу исключающих ИЛИ, то увидите, что 2 одинаковых заряда отталкиваются
00=0
11=0
а два разных притягиваются
01=1
10=1
1-это притяжение, 0 отталкивание.
потому и придумана была двоичная механика, как наука, в которой непротиворечиво объединяются КМ и классическая физика:
про ноты: через октаву в герцах:
нижняя октава 'до' 32,7
далее по актавам
65,41
130,8
261,7
523,3
1047
2093
и т.д.
по диезам и бемолям та же фигня
Красный 800-620 нм 1
Оранжевый 620-585 нм 2
Желтый 585-575 3
Зеленый 550-510 4
Голубой 510-480 5
Синий 480-450 6
Фиолетовый 450-390 7
ультрафиолетовый 360 монохроматический 8
тут тоже октава, смотрите
800-620 (710 среднее арифм) и 355
Разделение ровно в 2 раза на октаву:
собственно, разницы и не должно быть, что звуковая волна, что световая, принцип то один тот же.
и везде 8 заметьте, байт.
так что идея квантового компютера на интерференционных логических элементах, это не просто идея, это гениальная идея.
подумать только, виртуальные логические элементы, которые сами собой образуются из света и дают логические сигналы на светодиодных матрицах. Получается, что быстродействие самих этих элементов просто сумасшедшее и ограничено только способом изменения интерференционных картинок.
Логический инвертор вообще проще простого сделать.
нужно принять, что наличие сигнала на оптодатчике=0, а не единице, при этом считать, что наличие сигнала на источнике=1.
Вообще, это же элементарно!
дизьюнктивная логика использует одно свойства света (интерференцию), коньюнктивная-другое (дифракцию).
Т.е. квантовых компьютеров (наборов логики) есть 2 типа: Интерференционных и дифракционных.
начнем с интерференционных.
Мы будем управлять фазами когерентных лазеров.
Лог. 'И'
11=1
10=0
01=0
00=0
2 луча должны быть в противофазе, тогда комбинация из 0 (противофаза) и 1 (фаза) даст затемнение на фотодиоде, т.е. логический 0.
Ну, а обе фазы, дадут двойную интенсивность на выходе (какая высокая помехоустойчивость и надежность элемента!!!!).
теперь смотрим элемент ИЛИ:
00=0
01=1
10=1
11=1
направляем на фотодатчик 2 луча, теперь по фазе относительно другого они совпадают.
получаем, что 2 максимума даст двойной максимум, а любой из минимумов даст на выходе один максимум, который все равно откомпарируется в лог единицу на фотодиоде.
А вращающийся алмаз, это просто синхронный перенаправлятель потоков.
Мало кто знает, что такое вообще алмаз и почему он такой красивый. Дело в его атомарной решетке. Огранщик скалывает частички и они отваливаются по этим самым граням атомарной решетки. Поэтому все плоскости у граненого алмаза очень правильные, симметричные и паралельные где нужно с точностью до сотых долей нанометра. Идеальная вещь для процессора квантового, просто лучше ничего и придумать нельзя в плане выбора материала оптики.
теперь про дифракционный набор логики. будем управлять длинами волн.
входной 0 примем за длину волны 800 нм, а входную 1 -за 400 нм
Лог. 'И'
11=1
10=0
01=0
00=0
берем 2 луча, длина волны отличается в 2 раза например 400 нм и 800 нм.
берем оптодатчик, его размер 400 нм.
получаем, что сигнал с длиной 800 обогнул оптодатчик, а сигнал с длиной волны 400 нм- нет.
вот вам и получилось логическое 'И'
теперь смотрим элемент ИЛИ:
00=0
01=1
10=1
11=1
берем фотодатчик уже размером 800 нм. и получаем, что любая длина волны дает на фотоэлементе 1.
вуаля!!!