La lastaj jardekoj komputiloj evoluis tre rapide. Fakte, en la memoro de unu generacio, ili iris de dika tubo, okupante grandegajn ĉambrojn al miniaturaĵoj. Memoro kaj rapido pliiĝis rapide. Sed la momento venis kiam taskoj aperis, kiuj estis preter la potenco de eĉ super-potencaj modernaj komputiloj.
Kio estas kvantuma komputilo?
La apero de novaj taskoj, kiuj estas ekster la kontrolo de ordinaraj komputiloj, devigis serĉi novajn ŝancojn. Kaj, kiel alternativo al konvenciaj komputiloj, kvanto aperis. Kvantuma komputilo estas komputika tekniko, bazo de la ago, kiu baziĝas sur la elementoj de kvantuma mekaniko. La ĉefaj dispozicioj de kvantuma mekaniko estis formulitaj komence de la pasinta jarcento. Lia aspekto permesis solvi multajn problemojn pri fiziko, kiuj ne trovis solvon en klasika fiziko.
Kvankam la teorio de quanta jam kalkulas la duan jarcenton, ĝi ankoraŭ restas komprenebla nur al mallarĝa rondo de specialistoj. Sed ekzistas realaj rezultoj de kvantuma mekaniko, al kiu ni jam kutimis - laser-teknologion, tomografion. Kaj fine de la pasinta jarcento la teorio de kvantuma komputado estis disvolvita fare de la sovetia fizikisto Yu Manin. Kvin jarojn poste, David Deutsch rivelis la ideon de kvantuma maŝino.
Ĉu kvantuma komputilo estas?
Sed la enkorpiĝo de ideoj ne estis tiel simpla. Perode, estas raportoj, ke alia kvantuma komputilo estis kreita. La disvolviĝo de tia komputila teknologio estas funkciado de gigantoj en la kampo de informa teknologio:
- D-Wave estas kompanio de Kanado, kiu estis la unua en lanĉi la produktadon de operacioj cuánticos. Tamen, specialistoj diskutas ĉu ĉi tiuj komputiloj estas vere kvantumaj komputiloj kaj kiaj avantaĝoj ili donas.
- IBM - kreis kvantuman komputilon kaj malfermis ĝin al interretaj uzantoj por eksperimentoj kun kvantumaj algoritmoj. Antaŭ 2025 la kompanio planas krei modelon kapablan solvi jam praktikajn problemojn.
- Google - anoncis ĉi tiun jaron de komputilo kapabla provi la superecon de kvantumaj komputiloj pri konvenciaj komputiloj.
- En majo 2017, ĉinaj sciencistoj en Ŝanhajo diris, ke la plej potenca kvantuma komputilo en la mondo estis kreita, superante 24 analogojn en la ofteco de signa prilaborado.
- En julio 2017, ĉe la Moskva Konferenco pri Kvantumaj Teknologioj, oni sciigis, ke kreita kvanto de kvindek-kvito.
Kio estas la diferenco inter kvantuma komputilo kaj ordinara komputilo?
La fundamenta diferenco de kvantuma komputilo en la alproksimiĝo al la kalkulado.
- En konvencia procesoro, ĉiuj kalkuloj estas bazitaj sur bitoj, kiuj ekzistas en du ŝtatoj 1 aŭ 0. Tio estas, la tuta laboro reduktas analizi grandegan datumon por plenumi kun specifaj kondiĉoj. La kvantuma komputilo estas bazita sur qubits (kvantumaj bitoj). Ilia trajto estas la kapablo esti en la stato 1, 0, kaj ankaŭ samtempe 1 kaj 0.
- La kapabloj de kvantuma komputilo estas signife pliigitaj, ĉar ne necesas serĉi la ĝustan respondon inter la aro. En ĉi tiu kazo, la respondo estas elektita de la jam disponeblaj variantoj kun certa probablo de korespondado.
Kio estas kvanta komputilo por?
La principo de kvantuma komputilo, konstruita sur la elekto de solvo kun sufiĉa probablo kaj la kapablo trovi tian solvon multajn fojojn pli rapide ol modernaj komputiloj, determinas la celon de ĝia uzo. Antaŭ ĉio, la apero de ĉi tiu speco de komputila teknologio maltrankviliĝas pri ĉifriko. Ĉi tio estas pro la kapablo de kvantuma komputilo facile kalkuli pasvortojn. Do, la plej potenca kvanta komputilo, kreita de rus-amerikaj sciencistoj, kapablas akiri ŝlosilojn al ekzistantaj kodaj sistemoj.
Ankaŭ estas pli utilaj taskoj aplikitaj por komputiloj cuánticos, ili konektas kun la konduto de elementaj eroj, genetiko, sano, financaj merkatoj, protektado de retoj de virusoj, artefarita inteligenteco kaj multaj aliaj, kiuj ordinaraj komputiloj ne povas solvi.
Kiel estas kvantuma komputilo aranĝita?
La konstruado de kvantuma komputilo estas bazita sur la uzo de qubits. Kiel fizika agado de qubits nuntempe uzata:
- ringoj de superconductores kun saltiloj, kun multidirekta fluo;
- individuaj atomoj, sub la influo de laseroj;
- jonoj;
- fotonoj;
- variantoj de la uzo de nanocrystaloj de semikondukoj estas evoluigataj.
Kvanto komputilo - la principo de operacio
Se estas certa kun klasika komputilo en la laboro, tiam la demando pri kiel kvanta komputilo funkcias malfacilas respondi. La priskribo de la funkciado de kvantuma komputilo estas bazita sur du nekompreneblaj frazoj:
- la principo de superposición estas demando pri kvaboj kapablaj esti samtempe en pozicioj 1 kaj 0. Ĉi tio permesas plurajn kalkulojn efektivigi samtempe, prefere ol ordigi eblojn, kiuj donas grandan sukceson en tempo;
- La kvantuma interligo estas fenomeno notita de A. Einstein, kiu estas la interkonekto de du eroj. En simplaj vortoj, se unu el la partikloj havas pozitivan helicon, tiam la dua tuj prenas pozitivan helicon. Ĉi tiu rilato okazas sendepende de distanco.
¿Kiu inventis la komputilon cuántica?
La bazo de kvantuma mekaniko estis pripensita komence de la pasinta jarcento, kiel hipotezo. Lia evoluo konektas kun tiaj brilaj fizikistoj kiel Max Planck, A. Einstein, Paul Dirac. En 1980, Antonov proponis la ideon pri la ebleco de kvantuma komputado. Kaj jaron poste, Richard Feyneman en teorio modelas la unuan kvanton komputilon.
Nun la kreado de kvantumaj komputiloj en la evoluo kaj eĉ malfacile imagi, kiom kvantuma komputilo povas fari. Sed absolute certe, ke mastrumi ĉi tiun direkton alportos homojn multajn novajn malkovrojn en ĉiuj kampoj de scienco, permesos nin rigardi en la mikro kaj macro-mondo, por lerni pli pri la naturo de la menso, la genetiko.