우리는 양자 컴퓨터라는 단어를 들어 본 적이 있지만 일반적으로 그것이 실제로 무엇인지 아는 사람은 거의 없습니다. 많은 사람들에게 가장 먼저 떠오르는 것은 매우 강력한 개인용 컴퓨터로, 모든 작업을 최대 속도로 수행 할 수 있지만 단순한 초강력 컴퓨터가 아닙니다., 그 이상입니다.
이기는하지만 이것은 일반 대중의 손이 완전히 닿지 않는 기계입니다., 그들은 많은 호기심을 유발합니다. 이 기사에서는 양자 컴퓨터가 무엇이며 일반적으로 사용되는 용도와 그 힘의 기반이되는 양자 현상이 무엇인지 설명합니다.
양자 컴퓨터 란 무엇입니까?
양자 컴퓨터는 양자 역학의 일부 현상을 활용하여 처리 능력을 크게 증가시키는 거대한 기계입니다.. 퀀텀 컴퓨터는 기존의 슈퍼 데스크톱 컴퓨터의 역청을 따라갈 수 있습니다. 종종 양자 우월이라고 불리는 것.
이것은 우리 모두가 인터넷을 서핑하거나 비디오 게임을하기 위해 집에 양자 컴퓨터를 갖게 될 것임을 의미합니까? 절대적으로하지. 고전적인 기계는 우리의 문제를 해결하고 우리의 상호 작용 여가를 기반으로하는 일반적인 해결책이 될 것입니다.. 또한 가장 경제적입니다.
양자 컴퓨터는 과학, 의학 또는 유전학과 같은 다양한 기술 발전 분야에 도움이 될 것입니다. 일부 회사는 이미이를 사용하여 신제품 개발을 시작하고 있습니다., 열 연료를 완전히 대체하는 새로운 가볍고 내구성있는 소재와 같은.
양자 컴퓨터는 어떻게 작동합니까?
이 기계들 기존 하드웨어에 기반을 두지 않습니다., 가정용 컴퓨터에서 볼 수있는 것과 같이 대규모 그래픽 카드와 프로세서에 관한 것이 아니라 양과 복잡성 모두에서 그 이상을 제공합니다. 양자 컴퓨터의 힘의 비밀은 양자 비트를 생성하고 조작하는 능력에 있습니다. 큐 비트.
Qubit은 무엇입니까?
전통적인 컴퓨터는 비트, 메가 바이트, 기가비트를 사용합니다. XNUMX과 XNUMX을 나타내는 전기 또는 광학 펄스의 스트림. 우리가 온라인에서 보는 이메일, 웹 사이트 또는 영화의 전체 가상 세계는 XNUMX과 XNUMX의 긴 사슬에 필수적입니다.
양자 컴퓨터는 전자 나 광자와 같은 아 원자 입자 인 큐 비트를 사용합니다. 같은 일부 회사의 접근 방식 Google은 심 우주보다 낮은 온도로 냉각 된 초전도 회로에 의존합니다.. 다른 것들은 진공 챔버에서 실리콘 칩의 전자기장에 개별 원자를 가두어 둡니다. 두 경우 모두 목표는 큐 비트를 제어 된 양자 상태로 분리하는 것입니다.
Qubits는 몇 가지 독특한 속성을 가지고있어서, 같은 수의 바이너리 비트보다 훨씬 더 많은 처리 능력을 제공 할 수있는 그룹을 만듭니다. 가장 중요한 것은 중첩과 양자 얽힘이라고합니다.
양자 중첩이란 무엇입니까?
양자 중첩은 광자에서 발생하는 것처럼 기본 입자가 두 개 이상의 상태를 동시에 가질 때 자연에서 발생합니다. 그들은 동시에 두 개의 다른 장소에 머물 수 있습니다. 평범한 물리적 세계에서는 상상할 수없는 것입니다.
이 특성은 전자 또는 중성자와 같은 다른 입자, 원자 또는 작은 분자에서도 관찰됩니다. 이 여정을 통해 과학자들은 입자가 양자가되지 않고 알려진 물리 법칙의 적용을받을 때 양자 세계와 우리가 현실 세계라고 부르는 것 사이의 경계가 어디인지 궁금해하게되었습니다.
이 현상 덕분에 여러 큐 비트가 겹치는 양자 컴퓨터는 동시에 많은 수의 가능한 결과에 도달 할 수 있습니다.
양자 얽힘
"얽힌"큐 비트 쌍을 생성 할 수 있으며, 두 큐비 트는 모두 동일한 양자 상태에 있습니다. 큐 비트 중 하나의 상태 변경 서로의 상태를 예측 가능한 방식으로 즉시 변경합니다. 이것은 멀리 떨어져 있어도 발생합니다.
양자 얽힘이 실제로 어떻게 또는 왜 작동하는지는 확실하지 않습니다. 알버트 아인슈타인 자신을 혼동 할 수있는 것, "멀리서 끔찍한 행동"이라고 묘사하는 것. 양자 컴퓨터가 강력한 힘을 얻기 위해서는 얽힘이 필수적입니다. 기존 컴퓨터에서 비트 수를 두 배로 늘리면 처리 능력이 두 배가됩니다. 양자 컴퓨터의 경우 큐 비트를 추가하면 용량이 기하 급수적으로 증가합니다.
이러한 기계는 일종의 양자 데이지 체인에 얽힌 큐 비트를 활용하여 작업을 수행합니다. 특별히 설계된 양자 알고리즘을 사용하여 계산 속도를 높이는 기계의 능력은 그토록 흥분을 불러 일으키는 이유입니다.
하지만 양자 컴퓨터는 오류에 매우 취약하기 때문에 모든 것이 예외적 인 것은 아닙니다., 계산 불일치로 인해.
불일치
이것은 양자 상태가 매우 취약하기 때문에 큐 비트와 환경의 상호 작용으로 인해 양자 동작이 붕괴되고 마침내 사라지는 현상입니다. 작업이 완료되기 전에 약간의 진동이나 온도 변화로 인해 겹침 부분이 벗어날 수 있습니다.. 이러한 이유로 큐비 트는 일반적으로 매우 낮은 온도에서 냉장고와 진공 챔버에 저장됩니다.
Google의 양자 컴퓨터
구글은 북미의 거물 인 양자 기술과 관련하여 뒤처지고 싶지 않았습니다. 200 초 만에 계산을 수행 할 수있는 양자 컴퓨터를 개발했습니다. 기존 슈퍼 PC에서는 XNUMX 만년이 걸렸을 것입니다.. 그렇기 때문에 양자 컴퓨터가 즉각적인 미래라고 선포합니다. 경쟁 IBM은 동의하지 않습니다.
중립 연구자들은 구글의 양자 컴퓨터가 모든 컴퓨터 구성 요소가 완벽하게 조화를 이루어 작동 할 때만 성공할 수있는 난수 계산을 수행해야했다는 것을 보여줍니다.
Google은이 경쟁에서 뒤처 질 계획이 없으므로이 기술에 훨씬 더 많은 자본을 투자 할 것을 약속합니다. Google의 경우, IMB는 현재 대부분의 리소스가이 기술을 개선하는 데 전념하고 있기 때문에 가만히 앉아있을 생각은 없지만 이것이 사실이라고 추측 할 수 있습니다. 시간이 지나면 구글 만이 양자 우위를 개발할 수 있는지 아니면 경쟁에 참여해야하는지 알 수있을 것이다.
그것은 기술입니다 질병을 치료할 수있는 의약품 개발에있어 우리 모두에게 도움이 될 수 있습니다. 지금까지 치료할 수 없습니다.