HAI komputerkuantum adalah perangkat yang dapat diprogram yang mampu melakukan perhitungandan algoritma melalui manipulasi dan pembacaan informasi yang disimpan dalam sistem kuantum, seperti: atom, molekul, proton, elektron dan foton. Pada komputer jenis ini, sedikitkuantum, yang, pada dasarnya, membuat komputer jenis ini mampu melakukan tugas yang akan memakan waktu ribuan atau bahkan jutaan tahun untuk dibuat oleh komputer elektronik.
Bacalebih:Apa itu lubang hitam dan bagaimana cara kerjanya?
Bagaimana cara kerja komputer kuantum?
Kamu komputerkuantum benar-benar berbeda dari komputer biasa, yang didasarkan pada passing arus listrik melalui perangkat kecil semikonduktor, dipanggil transistor. Jenis komputer baru ini dapat bekerja dari sistem kuantum yang paling beragam, namun, implementasi yang paling populer membaca berputar, properti kuantum yang ada dalam partikel seperti proton, foton dan elektron.
Logika di balik komputer kuantum juga sedikit berbeda dari apa yang digunakan di komputer klasik, yang beroperasi melalui kalimat logis yang kemungkinan hasilnya hanya angka 0 dan 1.
Perbedaan antara komputer elektronik dan kuantum adalah karena alamprobabilistik memberi fisika kuantum, sebelum kita membaca sedikitkuantum, statusnya tidak hanya 0 atau 1, tetapi juga persimpangan antara negara-negara ini. Seolah-olah di komputer kuantum, jawaban seperti ya, tidak dan keduanya diterima secara bersamaan. Jika Anda ingin lebih memahami probabilitas dunia kuantum, kunjungi teks kami di Prinsip Ketidakpastian Heisenberg.
![Prosesor kuantum 53-qubit, dikembangkan oleh Google pada 2019. [1]](/f/b2e772f0a0a83a15588e82ba83f1d8e9.jpg)
Sifat aneh yang membuat komputer kuantum begitu istimewa disebut jatuhmemberipendudukandigelombang. Semua sistem kuantum sepenuhnya dijelaskan oleh fungsi gelombang masing-masing, tetapi sebelum kita melihat sistem kuantum, carilah beberapa dari kebesaran fisik yang dapat diukur (massa, muatan listrik, medan magnet, misalnya), fungsi gelombang dapat mendukung lebih dari satu nilai untuk masing-masing besaran ini dan ada kemungkinan bahwa masing-masing nilai ini akan diukur.
Anda mungkin bertanya pada diri sendiri – apa keuntungan dari tidak mengetahui sebelumnya nilai-nilai yang mungkin dari ukuran kuantum? Jawabannya adalah: sebelum melakukan perhitungan apa pun, misalnya, sifat bit kuantum memastikan bahwa jawaban yang benar adalah salah satu kemungkinannya. Dengan kata lain, kita dapat mengatakan bahwa komputer sudah dianggap banyak hasil, bahkan sebelum mendapatkan jawaban perhitungan. Hal ini membuat waktukomputasi yang dihabiskan untuk memecahkan masalah yang kompleks, baik berkurang drastis.
Lihatjuga: Beberapa fisikawan terpenting dalam sejarah dan penemuan mereka their
Kemungkinan Komputer Kuantum
Tapi bagaimanapun juga, apa yang bisa kita lakukan dengan komputer kuantum? Sangat mungkin, komputer kuantum tidak akan digunakan untuk tujuan sepele seperti menjelajah internet atau menonton video, karena untuk tujuan ini, komputer elektronik cukup efisien, selain jauh lebih murah daripada komputer kuantum.
Namun, ketika kita berbicara tentang perhitungankompleks, seperti yang melibatkan kriptografidikata sandibank, penggunaan komputer kuantum akan sangat membantu. Jika kita dapat membuat komputer kuantum menjadi perangkat yang berfungsi penuh, kita akan dapat simulasikan hal-hal yang tidak pernah kita pikirkan mungkin, seperti dinamika iklim bumi, pembentukan galaksi, simulasi sistem kehidupan, dan banyak kemungkinan lainnya.
Lihat juga: Apa partisipasi Einstein dalam proyek yang memunculkan bom atom?
Qubit - bit kuantum
Bit kuantum sering disebut qubit (bit kuantum). Qubit ini mewakili lompatan besar dari bit yang digunakan oleh komputer elektronik: mereka dapat memiliki status 0 dan 1 secara bersamaan. Dalam praktiknya, seolah-olah kapasitas komputer kuantum adalah eksponensial dalam kaitannya dengan jumlah bit: komputer kuantum 1-bit setara dengan komputer elektronik 2-bit klasik dan komputer kuantum 2-bit setara dengan komputer 4-bit elektronik. Lihat di bawah tabel yang menghubungkan kapasitas bit kuantum dengan korespondensinya dengan bit klasik:
Kuantitas bit kuantum |
Pencocokan bit klasik |
1 qubit |
2 bit |
2 qubit |
4 bit |
10 qubit |
1024 bit |
20 qubit |
1048576 bit |
64 qubit |
1,84.1019 sedikit |
512 qubit |
1,34.10154 sedikit |
Lihatjuga: Nama-nama paling penting dan penemuan terbesar dalam Fisika Modern
Prosesor Kuantum 2019
Baru-baru ini, peneliti Google mengklaim telah mencapai reached "supremasi kuantum", karena mereka mampu melakukan, dalam 200 detik, perhitungan yang dilakukan oleh komputer tercanggih di dunia, Puncak, dari IBM, akan memakan waktu sekitar 10.000 tahun. Eksperimen yang dilakukan oleh para peneliti menggunakan 53 qubit, setara dengan sekitar 1016 bit klasik, untuk menjaga agar prosesor kuantum berfungsi penuh, komputer disimpan pada suhu yang sangat rendah, sekitar 20 mK (0,02 K).
Hasil yang diperoleh dari percobaan menunjukkan bahwa konsep di balik mesindiTuring, yang secara teoritis bersifat universal dan mampu mensimulasikan model komputasi apa pun, bisa jadi salah. Ini karena komputer klasik, berdasarkan himpunan teoretis Turing, tidak dapat melakukan tugas yang dilakukan oleh prosesor kuantum, setidaknya tidak dengan kecepatan yang sama atau dengan kecepatan yang sama presisi.
Kredit gambar
[1] alam
Oleh Rafael Hellerbrock
guru fisika
Sumber: Sekolah Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/computacao-quantica.htm