Kvant kompüteri nədir və necə işləyir?

Hamımız bir müddət kvant kompüter sözlərini eşitmişik, lakin ümumiyyətlə çox az adam bunun nə olduğunu bilmir. Bir çoxları üçün ağla gələn ilk şey hər hansı bir tapşırığı yerinə yetirə bilən, ancaq maksimum sürətlə yerinə yetirə bilən çox güclü bir fərdi kompüterdir sadə bir super güclü kompüter deyil, Bundan daha çox şey var.

Baxmayaraq ki bunlar ümumilikdə ümumilikdə əl çatmayan maşınlardır, çox maraq yaradırlar. Bu yazıda bir kvant kompüterinin nə olduğunu və ümumiyyətlə nə üçün istifadə edildiyini və gücünün əsas götürdüyü kvant fenomenlərini izah edirik.

Kvant kompüteri nədir?

Kvant kompüterləri, emal gücündə böyük artımlar əldə etmək üçün bəzi kvant mexanikasının fenomenlərindən istifadə edən mamont maşınlardır. Kvant kompüterləri hər hansı bir ənənəvi super masa üstü kompüterə bitumla uyğunlaşa bilir. Tez-tez kvant aliliyi olaraq adlandırılan bir şey.

Bu o deməkdir ki, hamımız internetdə gəzmək və ya video oyun oynamaq üçün evimizdə bir kvant kompüterimiz olacaq? Qətiyyən. Klassik maşınlar həm problemlərimizi həll etmək, həm də interaktiv asudə vaxtımızı əsas götürmək üçün adi həll olmağa davam edəcəkdir. Həm də ən iqtisadi.

Kvant kompüterləri elm, tibb və ya genetika kimi müxtəlif texnoloji inkişaf sahələrində bir təkan olacağını vəd edir. Bəzi şirkətlər onsuz da yeni məhsullarını inkişaf etdirmək üçün istifadə etməyə başlayır, termal yanacağı tamamilə əvəz etmək üçün daha yüngül və daha davamlı materiallar ola bilər.

kvant

Kvant kompüteri necə işləyir?

Bu maşınlar güclərini ənənəvi aparata əsaslanmırlarev kompüterlərimizdə tapa bildiyimiz kimi, böyük miqyaslı qrafik kartları və prosessorlar haqqında deyil, həm kəmiyyət, həm də mürəkkəblik baxımından ondan daha çox şey gedir. Bir kvant kompüterinin gücünün sirri, kvant bitlərini və ya idarə etmə qabiliyyətindədir qubitlər.

Qubit nədir?

Ənənəvi kompüterlər bit, meqabayt, gigabit ... istifadə edir. Bunları və sıfırları təmsil edən elektrik və ya optik impulslar axını. Onlayn olaraq gördüyümüz bir e-poçtdan, bir veb saytdan və ya bir filmdən bütün virtual dünya uzun bir sıfır və zəncir üçün vacibdir.

Kvant kompüterləri kubitlərdən, elektron və ya foton kimi subatomik hissəciklərdən istifadə edir. Bəzi şirkətlərin yanaşma tərzi Google, dərin yerdən daha aşağı temperaturlara qədər soyudulmuş superkeçirici dövrələrə etibar edir. Digərləri fərdi atomları elektromaqnit sahələrindəki bir silikon çipdəki bir vakuum kamerasında tuturlar. Hər iki vəziyyətdə də məqsəd kubitləri nəzarət olunan bir kvant vəziyyətinə təcrid etməkdir.

Qubitlərin bəzi özünəməxsus xüsusiyyətləri vardır ki, bu da onların bir qrupunu eyni sayda ikili bitdən daha çox işləmə gücü verməyə qadirdir. Ən əsası superpozisiya və kvant dolaşıqlığı adlanır.

Kvant superpozisiyası nədir?

Kvant superpozisiyası təbiətdə, elementar hissəcik eyni vaxtda fotonlarda olduğu kimi iki və ya daha çox vəziyyətə sahib olduqda meydana gəlir. eyni zamanda iki fərqli yerdə qala bilərlər, adi fiziki dünyada təsəvvür olunmayan bir şey.

Bu xüsusiyyət elektron və ya neytron kimi digər hissəciklərdə, atomlarda və ya hətta kiçik molekullarda da müşahidə olunur. Bu səyahət, alimləri bir hissəcik kvant olmaqdan çıxdıqda və bilinən fiziki qanunlara tabe olduqda kvant dünyası ilə həqiqi dünya dediyimiz şey arasında sərhədin harada olduğunu düşünməyə vadar etdi.

Bu fenomen sayəsində üst-üstə düşən bir neçə kubiti olan bir kvant kompüteri eyni anda çox sayda mümkün nəticəyə gələ bilər.

kvant çipləri

Kvant dolaşıqlığı

Hər ikisi eyni kvant vəziyyətində mövcud olan cüt "qarışıq" kubitlər yarada bilərsiniz. Kubitlərdən birinin vəziyyətini dəyişdirin anında başqasının vəziyyətini proqnozlaşdırıla bilən bir şəkildə dəyişdirərdi, bu bir-birinizdən uzaq olsanız belə olur.

Kvant dolaşıqlığının həqiqətən necə və nə üçün işlədiyi dəqiq bilinmir. Albert Einşteynin özünü qarışdıra bilən bir şey, bunu "məsafədəki dəhşətli bir hərəkət" olaraq izah edəcək. Qarışıqlıq kvant kompüterlərinin böyük güc qazanması üçün vacibdir. Adi bir kompüterdə, bitlərin sayının iki dəfə artırılması işləmə gücünü iki qat artırır. Bir kvant kompüteri vəziyyətində, əlavə kubitlər əlavə etmək, tutumunda eksponent bir artım meydana gətirir.

Bu maşınlar əməliyyatlar aparmaq üçün bir növ kvant papatya zəncirinə sarılmış kubitlərdən faydalanırlar. Maşınların xüsusi hazırlanmış kvant alqoritmləri ilə hesablamaları sürətləndirə bilməsi, bu qədər həyəcan yaratmalarının səbəbidir.

Armud kvant kompüterlərinə gəldikdə hər şey müstəsna deyil, çünki səhvlərə çox həssasdırlar, hesablama uyğunsuzluğu səbəbindən.

Tutarsızlıq

Bu kvant davranışının çürüməsinə və nəhayət kubitlərin ətrafları ilə qarşılıqlı təsirinə görə yox olmasına səbəb olan bir fenomendir, çünki kvant vəziyyəti çox kövrəkdir. Kiçik bir titrəmə və ya temperatur dəyişikliyi, tapşırıq tamamlanmadan bunların üst-üstə düşməsinə səbəb ola bilər. Bu səbəbdən kubitlər ümumiyyətlə soyuducularda və vakuum kameralarında çox aşağı bir temperaturda saxlanılır.

Google-un kvant kompüteri

Google, Şimali Amerika nəhəngi olan kvant texnologiyasından danışarkən geri qalmaq istəmədi ənənəvi super pc-da on min il çəkə bilən bir hesablamanı 200 saniyədə həyata keçirə biləcək bir kvant kompüteri inkişaf etdirdi. Bu səbəbdən kvant kompüterlərinin yaxın gələcək olduğunu elan edir. IBM rəqabəti tamamilə razı deyil.

Neytral tədqiqatçılar göstərir ki, Google-un kvant kompüteri təsadüfi say hesablamasını yalnız kompüterin bütün komponentləri mükəmməl bir harmoniyada işlədiyi təqdirdə uğurlu ola bilməli idi.

Google prezidenti bir alimlə

Google bu yarışda geridə qalmağı düşünmür və bu səbəbdən bu texnologiyaya daha çox kapital yatıracağını vəd edir. Google məsələsində bunun belə olacağını təxmin edə bilərik, baxmayaraq ki, IMB mənbələrinin əksəriyyəti bu texnologiyanı təkmilləşdirməyə həsr olunduğu üçün boş oturmaq niyyətində deyil. Zamanın Google göstərəcəyi dərəcədə kvant aliliyini inkişaf etdirə biləcəyini və ya onun rəqabətinə qoşulmağı lazım olduğunu göstərəcəkdir.

Bu bir texnologiyadır xəstəlikləri müalicə edə biləcək dərmanların hazırlanmasında hamımıza fayda verə bilər indiyə qədər sağalmazdır.


Məqalənin məzmunu bizim prinsiplərimizə uyğundur redaktor etikası. Xəta bildirmək üçün klikləyin burada.

Şərh yazan ilk kişi olun

Şərhinizi buraxın

E-poçt ünvanından dərc olunmayacaq.

*

*

  1. Verilərdən məsul: Miguel Ángel Gatón
  2. Verilənlərin məqsədi: Nəzarət SPAM, şərh rəhbərliyi.
  3. Qanuniləşdirmə: Sizin razılığınız
  4. Məlumatların ötürülməsi: Qanuni öhdəlik xaricində məlumatlar üçüncü şəxslərə çatdırılmayacaqdır.
  5. Veri saxlama: Occentus Networks (AB) tərəfindən yerləşdirilən verilənlər bazası
  6. Hüquqlar: İstədiyiniz zaman məlumatlarınızı məhdudlaşdıra, bərpa edə və silə bilərsiniz.