Un calculator cuantic oferă un mod complet diferit de calcul. Să începem cu definiția:
Un calculator cuantic este un dispozitiv de calcul care folosește fenomenul suprapunerii cuantice și entanglementării cuantice pentru transmiterea și prelucrarea datelor.
Evident că nu a devenit mai clară. Suprapunerea cuantică ne spune că sistemul cu o anumită probabilitate există în toate stările posibile pentru el (suma tuturor probabilităților, desigur, este 100% sau 1). Să analizăm acest lucru cu un exemplu. Informațiile stocate în computerele cuantice în qubitii - în cazul în care biți convenționale pot avea o stare de 0 sau 1, starea qubit poate fi 0, 1 și 0 și 1 simultan. Prin urmare, dacă avem 3 qubits, de exemplu 110, atunci această expresie în biți este echivalentă cu 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111.
Ce ne dă acest lucru? Da, totul! De exemplu, avem o parolă de cifre de 4 caractere. Cum va sparge un procesor normal? O căutare simplă de la 0000 la 9999. 9999 în sistemul binar arată ca 10011100001111, adică avem nevoie de 14 biți pentru ao scrie. Prin urmare, dacă avem un calculator cuantic cu 14 qubits, știm deja parola: de fapt, una dintre stările posibile ale unui astfel de sistem este parola! Ca rezultat al tuturor sarcinilor care sunt acum o zi este considerată chiar supercomputere, sistemele cuantice vor fi abordate imediat: este necesar să se găsească un material cu proprietăți specifice? Nu există nici o problemă, fă un sistem cu același număr de qubite pe care îl aveți pentru substanță - și răspunsul va fi deja în buzunar. Avem nevoie pentru a crea AI (inteligență artificială Mai ușor de nicăieri :. În timp ce un PC va ciclu normal prin toate combinațiile, un computer cuantic ar lucra cu viteza luminii, pentru a alege cel mai bun răspuns.
Prin urmare, calculele privind calculatoarele cuantice este, în esență, o singură dată: noi cream un sistem care este alcătuit din particule încurcate (în cazul în care a doua lor „jumătate“, după cum știm). Noi efectua calcule și apoi „deschide cutia cu o bucată de hârtie“ - va cunoaște starea particulelor încurcate, și, astfel, starea particulelor într-un computer cuantic, și astfel rezultatul calculului. Deci, pentru noile calcule necesare pentru a crea din nou qubitii - doar pentru a „închide cutia cu o bucată de hârtie“ nu va funcționa - de fapt, știm deja că este desenată pe o bucată de hârtie.
Se pune întrebarea - din moment ce un calculator cuantic poate selecta imediat orice parole - cum să protejeze informațiile? Va dispărea confidențialitatea odată cu sosirea unor astfel de dispozitive? Bineînțeles că nu. Așa-numita criptare cuantică vine la ajutor: se bazează pe faptul că atunci când încerci să "citești" starea cuantică se prăbușește, ceea ce face imposibilă hacking-ul.
Home calculator cuantic
Ei bine, ultima intrebare - din moment ce computerele cuantice sunt atat de cool, puternice si nu hackate - de ce nu le folosim? Problema este banală - incapacitatea de a realiza un sistem cuantic în condiții obișnuite la domiciliu. Pentru qubit poate exista într-o stare de superpoziție la infinit, avem nevoie de condiții foarte specifice: un vid complet (absența altor particule), temperatură care este cât mai aproape de zero grade Kelvin (superconductivity) și absența radiației electromagnetice (pentru lipsa de efect asupra sistemul cuantic). Sunt de acord, este dificil să se creeze astfel de condiții la domiciliu, dar cea mai mică abatere va duce la dispariția stării de suprapunere, iar rezultatele calculelor vor fi incorecte. A doua problemă - este de a obtine qubiti pentru a comunica unul cu altul - în interacțiunea vieții lor redus drastic. Ca urmare, cel mai mult până în ziua de azi - este calculatoarele cuantice, cu o pereche de zeci de qubiți.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: