什么是量子计算,它将带给我们什么?

cuántica

在过去的几个月里,关于 cuántica这项新技术,尽管我们可以不用担心会错说它仍处于起步阶段,也就是说,我们仍然要花很多时间,但许多专家毫不犹豫地将其归类为计算机的未来。进行研究,开发,制造新的原型以及进行实验室测试,直到我们可以在其他类型的环境中真正使用它为止。

尽管如此,尽管仍有许多工作要做,但事实是,许多一流的技术公司正在努力寻找最佳的创业方法。 利用 今天我们所了解的有关量子计算的一切。 详细地说,告诉您,在从事该领域工作的大公司中,我们找到了IBM,Microsoft或Google,尽管后者要知道这项技术的当前性能有多么复杂,但几个月前它宣布了最新的技术。原型,被称为D-Wave 2X, 比传统计算机快100倍.

什么是量子计算?

量子计算是一种新技术,正如我们所说,被称为 计算的未来。 尤其令人震惊的是,虽然目前正在使用所谓的位,但在这种新的复杂技术中,信息的最小单位只能具有两个值(零或一个),我们致力于所谓的 量子比特 其中不仅可以有零或一,而且还可能有重叠或两者的组合。

为了更好地解释这一点,我们必须利用物理学,特别是正如一些专家所解释的那样, 节能原理,这听起来肯定像您,这说明隔离的系统始终处于节能状态。 举例来说,这个原理告诉我们的是,如果我们能够设计一个只能放置一个玻璃的系统,则其中没有摩擦,并且它每秒旋转约5圈,因为没有在外部影响下,它将始终以相同的速度旋转。

D波芯片

继续该示例,假设在给定的时刻,我们的玻璃被一分为二。 仍然没有外部影响,因此应保持该旋转速度。 这样,如果两个玻璃杯中的一个继续以每秒5转的速度旋转,则另一个玻璃就无法旋转,因为旋转本来就不会出现,这在物理学上是不可能发生的。 基本上,这个原理告诉我们,如果我们知道其中一副眼镜的旋转速度,您会自动知道哪一副是相互缠绕的。

尽管示例可能不是很好,但我希望您理解它,它有助于我们知道,尽管量子位的状态可以是几种,但事实是 知道一个人的状态可以帮助我们准确地了解另一个人的状态,无论距离多远。

现在,这可能会变得稍微复杂一点,因为在我们给出的示例中,我们知道所讨论的一个容器具有特定的旋转速度和方向,这在量子世界中已经不再像以前那样。这个世界上的两个单位可以具有多个叠加的速度和旋转方向,发生的是,在测量速度时,我们确定了方向。

量子物理学仍然可以变得更加复杂。 状态重叠,但事实是我的物理学水平有些有限,尽管我认为尽管您是物理学家,但您可能会发现一些不精确之处,但我认为这个概念很明显可以继续进行量子计算。

一旦我们讨论了物理理论一会儿,就该继续进行量子计算和量子位计算了。 了解为什么这项技术如此强大。 想象一下,就像我们前面提到的,我们有一个量子位,例如,仅旋转四分之一圈就会改变其垂直和水平旋转,这给我们带来了输入操作的结果。 ,我们得到两个结果。

如果我们通过在方程式中添加一个新的量子比特使问题更加复杂,我们可以使每个量子态具有多个状态,分别具有其自身的垂直和水平振荡以及另一个量子位的垂直和水平振荡,现在,通过旋转其中一个四分之一圈修改了四个参数,这意味着通过输入动作可以执行四个操作。

通过向操作添加新的量子位,它可以仅通过一个进入动作就执行的操作成指数增长。 想象一下,假设我们有一个系统,其中有n个量子位,其中n是您随机选择的数字,正如我们之前所评论的,一个量子位存储有关其垂直和水平振荡以及系统所有量子位的信息,因此有了转变,我们可以到达 进行2次升降手术.

抛开所有这些理论并将其付诸实践,想象一下您设法为WiFi信号创建了WPA2-PSK密钥,该密钥是完全随机生成的,没有任何真实的文字,而且世界上也没有能够执行的程序字典攻击可以知道。 显然,根据专家的说法,使用10个字符的密码,常规计算机可能需要 多年进行蛮力攻击。 如果这台计算机不是传统设备,而是使用量子计算, 这需要几秒钟 寻找解决方案。

量子计算将我们带往何处?

事实是,目前还没有人知道我们应该对如此新颖的技术有什么期望,即使这样,了解我们今天的位置的最佳方法也许就是尝试谈论大型技术公司拥有的所有新闻。最近几个月来,研究人员团队在硬件和软件级别上不懈地致力于量子计算的发展和演进。

根据最新的作品 谷歌 我们已经评论了某种新颖性,在这一领域中,我们发现他们从字面上希望在短期内成为量子计算方面容量最大的公司。 在这种情况下,由于他们令人印象深刻的D-Wave的发展,他们希望在2017年迈出第一步,该技术刚刚获得了新的 六个量子位芯片.

芯片

如果我们继续Google的研究人员发布的最新文章,我们发现这只是第一步,因为显然他们已经设法开发出一种新的制造方法,从而使他们可以这样做,或者,正如John Martinis表示的那样,量子计算研究小组发展得更快。 这样一来,他们今天就可以从事新的芯片设计工作, 30至50量子位.

另一方面,Google不会忘记,无论您可以获得多少硬件功能,都需要 软件 可以达到标准,并且鉴于这种类型的系统的特殊性,目前我们还不确定如何开发一种能够利用该技术所有特性的语言,尽管一点一点地该领域中的新步骤可能会产生特殊影响,并用于诸如安全性,加密或人工智能等主题。

抛开Goog​​le,我们必须继续谈论 IBM,这家公司可能通常不会与自己的进步打交道,而且似乎有些“自己的路”,但由于例如获得各种开发人员的想法而取得了相当可观的进步涉及。 他正是这个想法 创建一个 现场 任何用户都可以将其五位数芯片进行测试.

恩CUANTO一个 微软,几个月前,我们得到的信息是,他们仍在以他们独特的方式理解量子计算,押注的道路与谷歌或IBM等竞争对手在完全不同的道路上完全不同。 主要想法是与 可扩展量子计算。 为了发展这个想法,该公司聘请了几位著名的研究人员来开发所谓的 拓扑量子位,这是一种基于粒子交织的系统,根据物理学,该粒子被称为任何人,仅存在于二维空间。

我最后想结束他们的愿景 英特尔,他们直接将硅晶体管用于该新技术或由该公司联合开发并实施的有趣项目中 布里斯托大学和NTT公司 他们设法从中开发出光子芯片,该芯片可以作为量子计算中多任务处理的基础。 详细地说,根据负责人的说法,由于使用了这种新芯片,到现在为止花了整整一年的工作可以在短短几个小时内完成,这表明相同和复杂的程度。特别是它的强大功能

尽管微型化,过程优化和其他方面仍在继续努力中,以便能够年复一年地发展并提供功能越来越强大的计算机,但事实是,未来将把这项技术带入所有家庭。 Google能否在今年年底前真正开发出50量子位的芯片还有待观察,尽管我们必须认识到这类公司 明天实现现实的专家,我们今天认为不可能的事情.


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