Журнал «Компьютерра» № 10 от 14 марта 2006 года - Компьютерра

Впрочем, уже покупаются и готовые «сборки» магазинов на базе движка osCommerce. Одни их нахваливают, другие ругают за множество функциональных модулей, которые удовлетворяют всем требованиям среднестатистического малого бизнеса в Интернете, но одновременно с тем дают избыточные малоиспользуемые возможности. Нередко «сборки» приобретают для того, чтобы оценить потенциал osCommerce, а затем на базе движка создается уникальная система.

osCommerce зачастую интегрируют с CMS Joomla (прежнее название — Mamba), распространенной открытой платформой, существующей в нескольких модификациях. Для связки используют специальные интеграционные пакеты: osCommerce Bridge или josCommerce. Впрочем, на мировом уровне большей популярностью пользуется другой е-коммерческий движок — VirtueMart (бывший mamba-phpShop). В России он не получил широкого распространения, поскольку требует серьезной доработки под отечественные реалии: медленно работает и имеет проблемы с поддержкой валют и налогообложения. Впрочем, автор общался с разработчиками, у которых были претензии osCommerce и которым хватило духу подогнать VirtueMart под себя. Они не жалеют о сделанном выборе.

В частности, исходя из опыта, можно отметить, что все магазины osCommerce очень похожи один на другой. В то время как проекты на базе тех же VirtueMart + Joomla могут заметно отличаться. Да и наличие у второй связки официальной техподдержки тоже немаловажно.

Автор благодарит Александра Самсонова и Сергея Трофимова за помощь в написании статьи.

Наука: Считать или не считать?

Авторы: Галактион Андреев, Киви Берд

Удивительный трюк с прототипом квантового компьютера удалось проделать физикам из Университета Иллинойса в Урбана-Шампань под руководством профессора Поля Квайэта (Paul Kwiat, на фото он справа). Включенный компьютер с «загруженной» программой нашел правильный ответ и без запуска программы на счет.

Как известно, квантовые компьютеры потенциально способны решать определенный круг задач гораздо быстрее, чем компьютеры классические. Скорость и эффективность поиска ответа достигаются за счет того, что квантовые биты можно помещать в состояние суперпозиции, когда кубит одновременно имеет значения логического нуля и единицы, и, «запутав» их состояния друг с другом, выполнять вычисления со всеми кубитами параллельно.

В состояние суперпозиции можно поместить не только отдельные биты, но и весь компьютер. То есть он может одновременно и «считать», и «не считать». Идея таких контрфактических (сounterfactual) квантовых вычислений, которые позволяют судить об ответе еще до его получения, была предложена в 1998 году, однако до сих пор считалось, что они имеют ряд принципиальных ограничений и практически бесполезны.

Теперь эти трудности удалось преодолеть за счет использования другого квантового трюка — технологии «квантовых допросов» (quantum interrogation), или оптического обнаружения объектов «в темноте» без взаимодействия с ними. Эта техника, давно разрабатываемая в той же иллинойсской группе, интересна сама по себе и описывается во врезке.

В оптической реализации квантового компьютера используется хитрая комбинация из нескольких интерферометров, вращающих поляризацию пластин, поляризаторов, расщепителей луча, фотодетекторов и другого оборудования. Компьютер осуществляет поиск в четырехэлементной базе данных по известному алгоритму Гровера для квантового поиска информации в неупорядоченных массивах. Поместив компьютер в суперпозицию состояний, соответствующих «работе» и «не работе» алгоритма поиска, исследователи получили информацию об ответе, не запуская алгоритм. В некотором смысле благодаря технике обнаружения объектов без взаимодействия с ними компьютер нашел ответ в базе данных, так и не заглянув в нее. Это совершенно противоречит здравому смыслу, но почему-то работает.

Тем не менее для получения ответа при таких вычислениях квантовый компьютер должен быть исправен, правильно запрограммирован и включен. Поэтому скептики полагают, что даже если ответ получается и без запуска программы на счет, никакой экономии электроэнергии или труда программистов не предвидится. Для чего же все это нужно, кроме как для демонстрации квантовых парадоксов?

Установка, созданная в Иллинойском университете, действительно носит сугубо демонстрационный характер и не может быть масштабирована для поиска информации в более крупных базах данных. Однако сконструировавшие ее ученые полагают, что подобного рода квантовые трюки могут сокращать число ошибок в крупномасштабных квантовых вычислениях. Они применимы не только в оптических квантовых компьютерах, но и при любой иной физической реализации кубитов — например, с помощью ионов или полупроводниковых квантовых точек. И уже этим они представляются полезными, поскольку любая технология, сокращающая ошибки, увеличивает шансы на скорейшее создание полноценного квантового компьютера.

Искусство видеть в темноте

Очень странный на первый взгляд механизм «квантового допроса» или квантовых оптических измерений «без взаимодействия» с измеряемым объектом на самом деле не очень сложен, по крайней мере в принципе. Его идею легче всего понять на простейшем мысленном эксперименте, предложенном в 1993 году Авшаломом Элитзуром и Львом Вайдманом (Avshalom C. Elitzur, Lev Vaidman), который получил известность как парадокс проверки бомбы.

Предположим, что в некотором абсолютно темном помещении может быть заложена сверхчувствительная бомба, которая взрывается при поглощении единственного фотона. И нам надо выяснить, есть ли она там на самом деле. У классического сапера нет никаких шансов. При любой попытке что-то увидеть фотон попадет в бомбу, и она взорвется.

Но у «квантового сапера» некоторый шанс есть. Для проверки наличия бомбы нужно взять простейший интерферометр Маха-Цендера (того самого Маха, философию которого критиковал в свое время Ленин). Интерферометр состоит из пары полупрозрачных (A и D) и пары обычных зеркал (B и С). Если его плечи одинаковы, то при отсутствии бомбы фотоны, запущенные слева в зеркало A, будет регистрировать только правый детектор D2, поскольку из-за интерференции волн света они полностью потушат друг друга и не попадут в верхний детектор D1. Причем такая интерференция наблюдается, даже если фотон лишь один, как это ни кажется парадоксальным.

А что произойдет, если бомба есть? С вероятностью 50% фотон отразится от первого полупрозрачного зеркала вверх, попадет в бомбу, и она взорвется. Ну что ж, саперу не повезло. Но с той же вероятностью фотон полетит по нижнему плечу интерферометра, и тогда у нас есть два варианта. Либо фотон отразится от последнего зеркала и попадет в детектор D2, и мы ничего не сможем сказать о наличии или отсутствии бомбы. Придется пробовать еще раз. Но если нам повезет, то фотон будет пропущен последним зеркалом и попадет в детектор D1, и тогда мы с уверенностью сможем сказать, что бомба есть, поскольку если бы бомбы не было, то из-за интерференции в этот детектор ничего бы не попало. Шансы на удачу невелики, всего 25%, но это все же лучше, чем ничего.

В чем же фокус? А никакого фокуса нет. Тут просто используется хорошо известный корпускулярно-волновой дуализм нашего странного мира, в котором каждая частица одновременно еще и волна. В интерферометре проявляются волновые свойства фотона, а если один из его путей перекрыт бомбой, то фотон проявляет себя как частица и информация об этом может сохранить жизнь саперу.

Пример получил известность, и сразу возник вопрос: можно ли увеличить шансы сапера на выживание? В описанной схеме, подобрав коэффициент пропускания зеркал и выполнив несколько попыток в случае неопределенного ответа, можно увеличить шансы сапера обнаружить бомбу, не подорвавшись, но в лучшем случае до 50%. Это, конечно, маловато. Но почти сразу были придуманы и более изощренные устройства, в которых шансы теоретически могут быть сколь угодно близки к ста процентам. И уже в первых экспериментах, разумеется без всяких бомб, успех достигался более чем в 70% случаев. Их стали называть квантовыми измерениями без взаимодействия (Interaction-Free Measurements), или способом «видеть в темноте».

С некоторыми из таких устройств можно ознакомиться на страничке профессора Поля Квайэта. Именно он с коллегами в 1994 году предложил первое устройство для наблюдений в темноте, стажируясь в Австрии в группе известного специалиста по квантовой оптике профессора Зелингера (anton Zeilinger). Это устройство использует поляризацию фотонов и так называемый квантовый эффект Зенона (назван в честь древнегреческого философа, прославившегося своими апориями, в том числе про Ахилла и черепаху). Этот эффект иногда называют теоремой о котелке, который никак не закипит, если за ним все время наблюдать. Теорема гласит, что если состояние квантовой системы измерять достаточно быстро и часто, то она так в этом состоянии и останется, вместо того чтобы эволюционировать по законам квантовой механики. Добавив к интерферометру пластинку, вращающую поляризацию, несколько поляризационных делителей и фильтров, которые все время «измеряют» поляризацию, можно заставить его «увидеть» бомбу при сколь угодно малой вероятности ее взорвать.