რა არის და როგორ მუშაობს კვანტური კომპიუტერი?

ჩვენ ოდესმე ყველას გვსმენია სიტყვები კვანტური კომპიუტერი, მაგრამ ზოგადად ძალიან ცოტამ თუ იცის რა არის ის სინამდვილეში. ბევრისთვის პირველი, რაც მახსენდება არის ძალიან ძლიერი პერსონალური კომპიუტერი, რომელსაც შეუძლია შეასრულოს ნებისმიერი დავალება, მაგრამ მაქსიმალური სიჩქარით, მაგრამ ეს არ არის მარტივი სუპერ ძლიერი კომპიუტერი, ეს იმაზე ბევრად მეტია.

მიუხედავად იმისა, რომ ეს არის მანქანები, რომლებიც აბსოლუტურად ფართო საზოგადოებისათვის მიუწვდომელია, ისინი უამრავ ცნობისმოყვარეობას წარმოშობენ. ამ სტატიაში ჩვენ ავუხსნით რა არის კვანტური კომპიუტერი და რისთვის გამოიყენება იგი ზოგადად და რა არის კვანტური ფენომენი, რომელსაც ემყარება მისი სიმძლავრე.

რა არის კვანტური კომპიუტერი?

კვანტური კომპიუტერი არის მამონტის აპარატები, რომლებიც იყენებენ კვანტური მექანიკის ზოგიერთ ფენომენს, დამუშავების ენერგიის დიდი ზრდის მისაღწევად. კვანტურ კომპიუტერებს შეუძლიათ შეინარჩუნონ ბიტუმი ნებისმიერი ტრადიციული სუპერ საგამომცემლო კომპიუტერიდან. ის, რასაც ხშირად კვანტური უზენაესობა უწოდებენ.

ნიშნავს ეს იმას, რომ ბოლოს და ბოლოს ყველას გვექნება კვანტური კომპიუტერი, რომ ინტერნეტში ვიჯდეთ ან ვიდეო თამაშები ვითამაშოთ? Აბსოლუტურად არა. კლასიკური მანქანები ჩვეულებრივ გამოსავალს წარმოადგენს, როგორც ჩვენი პრობლემების გადასაჭრელად, ასევე ინტერაქტიული დასასვენებლად. ასევე ყველაზე ეკონომიური.

კვანტური კომპიუტერები გვპირდებიან, რომ ხელს შეუწყობენ ტექნოლოგიური წინსვლის სხვადასხვა დარგს, როგორიცაა მეცნიერება, მედიცინა ან გენეტიკა. ზოგი კომპანია უკვე იწყებს მათ გამოყენებას ახალი პროდუქტების შესაქმნელად, მაგალითად, ახალი მსუბუქია და უფრო გამძლე მასალები თერმული საწვავის მთლიანად შესაცვლელად.

კვანტური

როგორ მუშაობს კვანტური კომპიუტერი?

ეს მანქანები ისინი თავიანთ ძალას არ აყრდნობენ ჩვეულებრივ ტექნიკასისეთი, როგორიც გვხვდება ჩვენს საშინაო კომპიუტერებში, საქმე არ ეხება ფართომასშტაბიან გრაფიკულ ბარათებსა და პროცესორებს, ის გაცილებით მეტს მიდის, როგორც რაოდენობრივი, ასევე სირთულის მხრივ. კვანტური კომპიუტერის სიმძლავრის საიდუმლო მდგომარეობს კვანტური ბიტების გენერირებისა და მანიპულირების უნარში კუბიტები.

რა არის კუბიტი?

ტრადიციული კომპიუტერები იყენებენ ბიტებს, მეგაბაიტებს, გიგაბიტებს. ელექტრული ან ოპტიკური იმპულსების ნაკადი წარმოადგენს ერთსა და ნულს. მთელი ვირტუალური სამყარო ელექტრონული ფოსტით, ვებსაიტიდან ან ფილმიდან, რომელსაც ინტერნეტით ვხედავთ, აუცილებელია ნულებისა და ერთეულების გრძელი ჯაჭვისთვის.

კვანტური კომპიუტერები იყენებენ კუბიტებს, სუბატომურ ნაწილაკებს, როგორიცაა ელექტრონები ან ფოტონები. ზოგიერთი კომპანიის მიდგომა მოსწონს Google ეყრდნობა სუპერგამტარ სქემებს, რომლებიც გაცივებულია ღრმა სივრცეზე დაბალ ტემპერატურაზე. სხვები ინდივიდუალურ ატომებს ახდენენ ელექტრომაგნიტურ ველებში სილიციუმის ჩიპზე, ვაკუუმის პალატაში. ორივე შემთხვევაში მიზანია კუბიტების იზოლირება კონტროლირებად კვანტურ მდგომარეობამდე.

კუბიტებს აქვთ ზოგიერთი თავისებური თვისება, რაც მათ ჯგუფს ძალუძს გაცილებით მეტი დამუშავების ენერგიის მიცემა ვიდრე იგივე რაოდენობის ორობითი ბიტი. ყველაზე მნიშვნელოვნებს სუპერპოზიციას და კვანტურ ჩახლართვას უწოდებენ.

რა არის კვანტური სუპერპოზიცია?

კვანტური სუპერპოზიცია ხდება ბუნებაში, როდესაც ელემენტარული ნაწილაკი ერთდროულად ფლობს ორ ან მეტ მდგომარეობას, როგორც ეს ხდება ფოტონებთან, რომლებიც მათ შეუძლიათ ერთდროულად დარჩნენ ორ სხვადასხვა ადგილას, რაც წარმოუდგენელია ჩვეულებრივ ფიზიკურ სამყაროში.

ეს თვისება ასევე შეინიშნება სხვა ნაწილაკებში, როგორიცაა ელექტრონები ან ნეიტრონები, ატომებში ან თუნდაც მცირე მოლეკულებში. ამ მოგზაურობამ მეცნიერები დააფიქრა, სად არის საზღვარი კვანტურ სამყაროს შორის და რას ვუწოდებთ რეალურ სამყაროს, როდესაც ნაწილაკი წყვეტს კვანტურს და ექვემდებარება ცნობილ ფიზიკურ კანონებს.

ამ ფენომენის წყალობით, კვანტურ კომპიუტერს, რომელსაც აქვს რამდენიმე გადაფარებული კუბიტი, შეიძლება ერთდროულად მიაღწიოს შესაძლო შედეგების დიდ რაოდენობას.

კვანტური ჩიპები

კვანტური ჩახლართვა

თქვენ შეგიძლიათ შექმნათ წყვილი "ჩახლართული" კუბიტი, რომლის დროსაც ორივე ერთ კვანტურ მდგომარეობაში არსებობს. შეცვალეთ ერთი კუბიტის მდგომარეობა ეს მყისიერად შეცვლის ერთმანეთის მდგომარეობას პროგნოზირებადი გზით, ეს ხდება მაშინაც კი, თუ დაშორებული ხართ.

დანამდვილებით არ არის ცნობილი, თუ როგორ მუშაობს სინამდვილეში კვანტური გადახლართვა. რაღაც, რამაც შეძლო თავად ალბერტ აინშტაინის აღრევა, რომელიც აღწერს მას, როგორც "საშინელი მოქმედება მანძილზე". კვანტური კომპიუტერებისათვის ჩახლართვა სასიცოცხლო მნიშვნელობისაა. ჩვეულებრივ კომპიუტერში, ბიტების რაოდენობის გაორმაგება აორმაგებს მის დამუშავების ძალას. კვანტური კომპიუტერის შემთხვევაში, დამატებითი კუბიტების დამატება მისი სიმძლავრის ექსპონენციალურ ზრდას იწვევს.

ეს მანქანები იყენებენ კუბებს, რომლებიც ერთგვარ კვანტურ გვირილის ჯაჭვშია ჩახლართული, ოპერაციების შესასრულებლად. მანქანების უნარი დააჩქარონ გამოთვლები სპეციალურად შემუშავებული კვანტური ალგორითმებით, არის მიზეზი, რომ ისინი ამდენ მღელვარებას წარმოშობენ.

მაგრამ ყველაფერი არ არის გამონაკლისი, როდესაც საქმე ეხება კვანტურ კომპიუტერებს, რადგან ისინი ძალიან ექვემდებარებიან შეცდომებს, გამოთვლითი შეუსაბამობის გამო.

შეუსაბამობა

ეს არის ფენომენი, რომელიც იწვევს კვანტური ქცევის დაშლას და საბოლოოდ ქრება ქუბიტების გარემოზე ურთიერთქმედების გამო, რადგან მათი კვანტური მდგომარეობა ძალიან მყიფეა. მცირედი ვიბრაცია ან ტემპერატურის ცვლილება შეიძლება გამოიწვიოს მათი გადახურვა ამოცანის დასრულებამდე. ამ მიზეზით, კუბიტები ჩვეულებრივ ინახება მაცივრებსა და ვაკუუმურ პალატებში ძალიან დაბალ ტემპერატურაზე.

Google- ის კვანტური კომპიუტერი

Google- ს არ სურდა დაეტოვებინა კვანტური ტექნოლოგია, ჩრდილოეთ ამერიკის გიგანტი შეიმუშავა კვანტური კომპიუტერი, რომელსაც შეუძლია 200 წამში გაანგარიშება, რასაც ტრადიციულ სუპერ კომპიუტერში ათი ათასი წელი დასჭირდება. ამიტომ იგი აცხადებს, რომ კვანტური კომპიუტერი უახლოესი მომავალია. მიუხედავად იმისა, რომ მისი კონკურენცია IBM საბოლოოდ არ თანხმდება.

ნეიტრალური მკვლევარები აჩვენებენ, რომ Google– ის კვანტურმა კომპიუტერმა უნდა შეასრულოს შემთხვევითი რიცხვის გაანგარიშება, რაც მხოლოდ წარმატებული იქნებოდა, თუ კომპიუტერის ყველა კომპონენტი სრულყოფილ ჰარმონიაში მუშაობდა.

Google- ის პრეზიდენტი მეცნიერთან ერთად

Google ამ გეგმაში ჩამორჩენას არ გეგმავს და შესაბამისად, ამ ტექნოლოგიაში გაცილებით მეტი კაპიტალის ჩადებას გპირდება. Google– ის შემთხვევაში, შეგვიძლია ვფიქრობთ, რომ ეს ასე იქნება, თუმცა IMB არ აპირებს ზურგზე ჯდომას, რადგან მისი რესურსების უმეტესი ნაწილი ამჟამად ამ ტექნოლოგიის გაუმჯობესებას ეთმობა. დრო აჩვენებს, აქვს თუ არა Google- ს შესაძლებლობა თვითონ განავითაროს კვანტური უპირატესობა, თუ მას დასჭირდება კონკურენციის გაწევრიანება.

ეს არის ტექნოლოგია შეუძლია სარგებლობა მოგვცეს ყველას, მედიკამენტების განვითარებაში, რომლებსაც დაავადებების განკურნება შეუძლიათ ჯერჯერობით უკურნებელი.


სტატიის შინაარსი იცავს ჩვენს პრინციპებს სარედაქციო ეთიკა. შეცდომის შესატყობინებლად დააჭირეთ ღილაკს აქ.

იყავი პირველი კომენტარი

დატოვე კომენტარი

თქვენი ელფოსტის მისამართი გამოქვეყნებული არ იყო. აუცილებელი ველები აღნიშნულია *

*

*

  1. მონაცემებზე პასუხისმგებელი: მიგელ ანგელ გატონი
  2. მონაცემთა მიზანი: სპამის კონტროლი, კომენტარების მართვა.
  3. ლეგიტიმაცია: თქვენი თანხმობა
  4. მონაცემთა კომუნიკაცია: მონაცემები არ გადაეცემა მესამე პირებს, გარდა სამართლებრივი ვალდებულებისა.
  5. მონაცემთა შენახვა: მონაცემთა ბაზა, რომელსაც უმასპინძლა Occentus Networks (EU)
  6. უფლებები: ნებისმიერ დროს შეგიძლიათ შეზღუდოთ, აღადგინოთ და წაშალოთ თქვენი ინფორმაცია.