Çfarë është dhe si funksionon një kompjuter kuantik?

Të gjithë i kemi dëgjuar fjalët kompjuter kuantik në disa kohë, por zakonisht shumë pak e dinë se çfarë është në të vërtetë. Për shumë, gjëja e parë që vjen në mendje është një kompjuter personal shumë i fuqishëm, i aftë të kryejë çdo detyrë, por me shpejtësi maksimale, por nuk është një kompjuter i thjeshtë super i fuqishëm, Muchshtë shumë më tepër se kaq.

Megjithëse këto janë makina plotësisht jashtë mundësive të publikut të gjerë, ato gjenerojnë shumë kuriozitet. Në këtë artikull shpjegojmë se çfarë është një kompjuter kuantik dhe për çfarë përdoret zakonisht dhe cilat janë fenomenet kuantike mbi të cilat bazohet fuqia e tij.

Çfarë është një kompjuter kuantik?

Kompjuterët kuantikë janë makina mamuth që përfitojnë nga disa fenomene të mekanikës kuantike për të arritur rritje të mëdha të fuqisë përpunuese. Kompjuterët kuantikë janë të aftë të mbajnë hapin me bitumin për çdo kompjuter super desktop tradicional. Diçka që shpesh quhet epërsi kuantike.

A do të thotë kjo se të gjithë do të kemi një kompjuter kuantik në shtëpi për të shfletuar internetin ose për të luajtur video lojëra? Absolutisht jo. Makineritë klasike do të vazhdojnë të jenë zgjidhja e zakonshme si për të zgjidhur problemet tona, ashtu edhe për të mbështetur kohën e lirë ndërvepruese. Gjithashtu më ekonomike.

Kompjuterët kuantikë premtojnë të jenë një nxitje për fusha të ndryshme të përparimit teknologjik, të tilla si shkenca, mjekësia ose gjenetika. Disa kompani tashmë kanë filluar t'i përdorin ato për të zhvilluar produktet e tyre të reja, të tilla si materiale të reja më të lehta dhe më të qëndrueshme për të zëvendësuar plotësisht karburantin termik.

kuantike

Si funksionon një kompjuter kuantik?

Këto makineri mos e bazoni fuqinë e tyre në pajisje konvencionale, si ai që mund të gjejmë në kompjuterët tanë të shtëpisë, nuk ka të bëjë me karta grafike dhe procesorë në shkallë të gjerë, shkon shumë më tepër se kaq, si në sasi ashtu edhe në kompleksitet. Sekreti i fuqisë së një kompjuteri kuantik qëndron në aftësinë e tij për të gjeneruar dhe manipuluar bit kuantik ose kubitë.

Çfarë është një Qubit?

Kompjuterët tradicionalë përdorin bit, megabajt, gigabit. Një rrymë e impulseve elektrike ose optike që përfaqësojnë ato dhe zero. E gjithë bota virtuale nga një email, një faqe në internet ose një film që ne shohim në internet, janë thelbësore për një zinxhir të gjatë të njësive dhe njësive.

Kompjuterët kuantikë përdorin kubitë, grimca nënatomike si elektronet ose fotonet. Qasja e disa ndërmarrjeve si Google mbështetet në qarqet superpërcjellëse të ftohura në temperatura më të ulëta se hapësira e thellë. Të tjerët bllokojnë atomet individuale në fushat elektromagnetike në një çip silici, në një dhomë vakumi. Në të dy rastet qëllimi është të izolojmë kubitët në një gjendje kuantike të kontrolluar.

Qubitet kanë disa veti të veçanta, të cilat i bëjnë një grup prej tyre të aftë të japin shumë më shumë fuqi përpunimi sesa i njëjti numër bitësh binarë. Më të rëndësishmet quhen superpozicion dhe ngatërrim kuantik.

Çfarë është superpozimi kuantik?

Mbivendosja kuantike ndodh në natyrë, kur një grimcë elementare zotëron njëkohësisht dy ose më shumë gjendje, siç ndodh me fotonet, të cilat ata mund të qëndrojnë në dy vende të ndryshme në të njëjtën kohë, diçka e paimagjinueshme në botën e zakonshme fizike.

Kjo veti vërehet edhe në grimca të tjera si elektronet ose neutronet, në atome apo edhe në molekula të vogla. Ky udhëtim i ka bërë shkencëtarët të pyesin se ku është kufiri midis botës kuantike dhe asaj që ne e quajmë botë reale, kur një grimcë pushon së qeni kuantike dhe i nënshtrohet ligjeve të njohura fizike.

Falë këtij fenomeni, një kompjuter kuantik me disa kubitë të mbivendosur mund të arrijë në një numër të madh të rezultateve të mundshme njëkohësisht.

patate të skuqura kuantike

Gërshetim kuantik

Ju mund të gjeneroni çifte qubitesh "të ngatërruar", ku të dy ekzistojnë në të njëjtën gjendje kuantike. Ndryshoni gjendjen e njërit prej kubitëve do të ndryshonte menjëherë gjendjen e njëri-tjetrit në një mënyrë të parashikueshme, kjo ndodh edhe nëse jeni larg njëri-tjetrit.

Nuk dihet me siguri si dhe pse funksionon ngatërrimi kuantik në të vërtetë. Diçka që ishte në gjendje të ngatërronte vetë Albert Einstein, i cili do ta përshkruante atë si "një veprim i mërzitur në distancë". Gërshetimi është jetësor që kompjuterët kuantik të fitojnë fuqinë e tyre të madhe. Në një kompjuter konvencional, dyfishimi i numrit të bitëve dyfishon fuqinë e tij të përpunimit. Në rastin e një kompjuteri kuantik, shtimi i kubiteve shtesë prodhon një rritje eksponenciale të kapacitetit të saj.

Këto makineri përfitojnë nga kubitet e ngatërruar në një lloj zinxhiri margaritar kuantik për të kryer operacionet. Aftësia e makinave për të shpejtuar llogaritjet me algoritme kuantike të dizenjuara posaçërisht është arsyeja pse ato gjenerojnë kaq shumë eksitim.

Por jo gjithçka është e jashtëzakonshme kur bëhet fjalë për kompjuterët kuantikë, pasi ato janë shumë të ndjeshme ndaj gabimeve, për shkak të mospërputhjes llogaritëse.

Mospërputhje

Ky është një fenomen që bën që sjellja kuantike të prishet dhe më në fund të zhduket për shkak të bashkëveprimit të kubiteve me mjedisin e tyre, pasi gjendja e tyre kuantike është shumë e brishtë. Një dridhje e lehtë ose një ndryshim në temperaturë mund të bëjë që këto të dalin nga mbivendosja para se të përfundojë detyra.. Për këtë arsye, kubitet zakonisht ruhen në frigoriferë dhe dhoma vakumi në një temperaturë shumë të ulët.

Kompjuteri kuantik i Google

Google nuk ka dashur të mbetet pas kur bëhet fjalë për teknologjinë kuantike, gjigandi i Amerikës së Veriut ka zhvilluar një kompjuter kuantik të aftë për të kryer një llogaritje në 200 sekonda, gjë që në një super kompjuter tradicional do të duhej dhjetë mijë vjet. Kjo është arsyeja pse ajo shpall se kompjuterët kuantikë janë e ardhmja e afërt. Megjithëse konkurrenca e saj IBM nuk pajtohet plotësisht.

Studiuesit neutralë tregojnë se kompjuteri kuantik i Google duhej të kryente një llogaritje të rastit të numrave që mund të ishte i suksesshëm vetëm nëse të gjithë përbërësit e kompjuterit po funksiononin në një harmoni të përsosur.

President i google me një shkencëtar

Google nuk planifikon të mbetet pas në këtë garë dhe prandaj premton të investojë shumë më shumë kapital në këtë teknologji. Në rastin e Google, ne mund të themi se do të jetë kështu, edhe pse IMB nuk ka ndërmend të rri duarkryq pasi që shumica e burimeve të saj aktualisht po i kushtohen përmirësimit të kësaj teknologjie. Koha do të tregojë nëse Google është i aftë të zhvillojë supremacinë kuantike ose do të duhet të bashkohet me konkurrencën e tij.

Shtë një teknologji që mund të përfitojnë të gjithë ne, në zhvillimin e ilaçeve të afta për të kuruar sëmundjet e pashërueshme deri më tani.


Përmbajtja e artikullit i përmbahet parimeve tona të etika editoriale. Për të raportuar një gabim klikoni këtu.

Bëhu i pari që komenton

Lini komentin tuaj

Adresa juaj e emailit nuk do të publikohet.

*

*

  1. Përgjegjës për të dhënat: Miguel Ángel Gatón
  2. Qëllimi i të dhënave: Kontrolloni SPAM, menaxhimin e komenteve.
  3. Legjitimimi: Pëlqimi juaj
  4. Komunikimi i të dhënave: Të dhënat nuk do t'u komunikohen palëve të treta përveç me detyrim ligjor.
  5. Ruajtja e të dhënave: Baza e të dhënave e organizuar nga Occentus Networks (BE)
  6. Të drejtat: Në çdo kohë mund të kufizoni, rikuperoni dhe fshini informacionin tuaj.

bool (e vërtetë)