Komputer kuantum adalah benar atau fiksyen?

Puluhan tahun terakhir komputer berkembang sangat cepat. Malah, pada ingatan satu generasi, mereka pergi dari tiub besar, menduduki bilik-bilik besar ke tablet kecil. Memori dan kelajuan meningkat dengan pesat. Tetapi saat ini muncul apabila tugas-tugas muncul di luar kuasa komputer moden yang berkuasa super.

Apa itu komputer kuantum?

Kemunculan tugas baru yang berada di luar kawalan komputer biasa, telah memaksa untuk mencari peluang baru. Dan, sebagai alternatif kepada komputer konvensional, kuantum muncul. Komputer kuantum adalah teknik komputer, asas tindakan, yang berdasarkan unsur-unsur mekanik kuantum. Peruntukan utama mekanik kuantum telah dirumuskan pada awal abad yang lalu. Penampilannya membolehkan menyelesaikan banyak masalah fizik yang tidak dapat mencari penyelesaian dalam fizik klasik.

Walaupun teori quanta sudah menghitung abad kedua, ia masih tetap difahami hanya untuk kalangan pakar yang sempit. Tetapi terdapat hasil sebenar mekanik kuantum, yang mana kita sudah terbiasa - teknologi laser, tomografi. Dan pada akhir abad yang lalu, teori pengiraan kuantum telah dikembangkan oleh fizik Soviet, Yu Manin. Lima tahun kemudian, David Deutsch memperkenalkan idea mesin kuantum.

Adakah terdapat komputer kuantum?

Tetapi perwujudan idea tidak begitu mudah. Secara berkala, ada laporan bahawa komputer kuantum lain telah dicipta. Perkembangan teknologi komputer sedemikian dikerjakan oleh gergasi dalam bidang teknologi maklumat:

  1. D-Wave adalah sebuah syarikat dari Kanada, yang pertama kali melancarkan pengeluaran komputer kuantum operasi. Walau bagaimanapun, pakar sedang membahaskan sama ada komputer ini benar-benar komputer kuantum dan apa kelebihan yang mereka berikan.
  2. IBM - mencipta komputer kuantum, dan membukanya kepada pengguna Internet untuk eksperimen dengan algoritma kuantum. Menjelang 2025, syarikat itu merancang untuk mewujudkan satu model yang mampu menyelesaikan masalah praktikal.
  3. Google - mengumumkan pembebasan tahun ini komputer yang mampu membuktikan keunggulan komputer kuantum pada komputer konvensional.
  4. Pada bulan Mei 2017, ahli sains Cina di Shanghai berkata bahawa komputer kuantum yang paling berkuasa di dunia dicipta, melampaui analog dalam kekerapan pemprosesan isyarat sebanyak 24 kali.
  5. Pada bulan Julai 2017, di Moscow Conference on Quantum Technologies, telah diumumkan bahawa komputer kuantum 51-qubit telah diwujudkan.

Apakah perbezaan antara komputer kuantum dengan komputer biasa?

Perbezaan asas komputer kuantum dalam pendekatan ke proses pengiraan.

  1. Dalam pemproses konvensional, semua pengiraan adalah berdasarkan bit yang wujud dalam dua keadaan 1 atau 0. Ini, semua kerja dikurangkan untuk menganalisis sejumlah besar data untuk pematuhan dengan syarat-syarat tertentu. Komputer kuantum berdasarkan qubits (bit kuantum). Ciri mereka adalah keupayaan untuk berada di negeri 1, 0, dan juga pada 1 dan 0 serentak.
  2. Keupayaan komputer kuantum meningkat dengan ketara, kerana tidak perlu mencari jawapan yang tepat di antara set itu. Dalam kes ini, jawapannya dipilih daripada varian sedia ada dengan kebarangkalian kemungkinan korespondensi.

Apa itu komputer kuantum?

Prinsip komputer kuantum, dibina atas pilihan penyelesaian dengan kebarangkalian yang mencukupi dan keupayaan untuk mencari penyelesaian sedemikian berkali-kali lebih cepat daripada komputer moden, menentukan tujuan kegunaannya. Pertama sekali, kemunculan jenis kriptografi teknologi komputer ini. Ini disebabkan oleh kemampuan komputer kuantum untuk mengira kata laluan dengan mudah. Jadi, komputer kuantum yang paling kuat, yang dicipta oleh saintis Rusia-Amerika, mampu memperoleh kunci kepada sistem penyulitan yang sedia ada.

Terdapat juga tugas yang lebih berguna untuk komputer kuantum, mereka berkaitan dengan perilaku zarah asas, genetik, penjagaan kesihatan, pasaran kewangan, perlindungan rangkaian daripada virus, kecerdasan buatan dan banyak lagi yang komputer biasa tidak dapat diselesaikan.

Bagaimanakah komputer kuantum diatur?

Pembinaan komputer kuantum adalah berdasarkan kepada penggunaan qubit. Sebagai prestasi fizikal qubits yang digunakan saat ini:

Komputer kuantum - prinsip operasi

Jika ada kepastian dengan komputer klasik dalam kerja, maka persoalan bagaimana kerja komputer kuantum sukar dijawab. Penerangan mengenai operasi komputer kuantum adalah berdasarkan kepada dua frasa yang tidak dapat difahami:

Siapa yang mencipta komputer kuantum?

Asas mekanik kuantum dijelaskan pada permulaan abad yang lalu, sebagai hipotesis. Perkembangannya berkaitan dengan ahli fizik cemerlang seperti Max Planck, A. Einstein, Paul Dirac. Pada tahun 1980, Antonov mencadangkan idea kemungkinan pengiraan kuantum. Dan setahun kemudian Richard Feyneman dalam teori meniru komputer quantum pertama.

Sekarang penciptaan komputer kuantum dalam tahap pembangunan dan bahkan sukar untuk membayangkan apa yang dapat dilakukan komputer kuantum. Tetapi benar-benar jelas bahawa menguasai arah ini akan membawa ramai penemuan baru dalam semua bidang sains, akan membolehkan kita melihat ke dalam dunia mikro dan makro, untuk mengetahui lebih lanjut mengenai sifat fikiran, genetik.