量子コンピューティングとは何ですか?

コンピューティング量子 の発達を研究する科学です アルゴリズム そして ソフトウェア 量子システムによって処理される情報に基づく, お気に入り 原子, フォトン または 粒子素粒子。 古典的なコンピューターとは異なり、量子コンピューターはの確率法則に従って動作します 量子物理学.

量子コンピューティングによって提供される可能性は、技術開発の新しい地平を開き、 ますます多くの時間でより複雑なタスクを解決できるコンピューターで未来を想像することができます。 未成年者。

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量子コンピューターとは?

O コンピューター量子 できるマシンです 予定にとって解決する問題論理的、今日の電子コンピュータがそうであるように。 私たちのコンピュータが流れる電流を使用している間 トランジスタ ビット1と0をエミュレートするために、量子コンピューターは次のような量子測定に基づいてそれを行います。 エネルギーレベル 原子のクラスターの、の方向 分極 光子などの

IBMの20キュービット量子コンピューターであるIBMQは、2019年1月に発表されました。
IBM Q、20の量子コンピューター キュービット 2019年1月に発表されたIBMの

量子コンピューティングはどのように機能しますか?

量子コンピューティングは、従来のコンピューターとは異なるタイプのコンピューターで実行できる論理アルゴリズムの開発に基づいています。 量子コンピューターは 非常に複雑なマシン そしてそれは 熱バランス 繊細すぎる。 これらのコンピューターのほとんどは非常に低い温度でしか動作できないため、次の方法で約-272°Cに冷却されます。 窒素 または液体ヘリウム。

これは、 ビット量子(とも呼ばれている キュービット) それらは常に「調整」している必要があり(技術的には、同相である必要があると言います)、突然の温度変化は 「それらをシャッフル」。

従来のコンピューティングは、電流の通過を登録および制御する回路を介して行われます。 大まかに言えば、 電流、コンピュータはこの情報をビットの形式で記録します。ビットの形式は0または1です。 コンピューターによって実行されるすべてのタスクは、これらのビットを操作することによって機能します。

量子コンピュータでは、情報は、方向など、他のものから取得されます。 スピン 原子の、光子の偏光、原子のクラスターのエネルギー準位など。 これらのシステムは互いに異なりますが、共通点が1つあります。 の法律に準拠します 量子物理学.

量子コンピューターをより深く理解するためには、量子力学の奇妙さを知る必要がありますね。

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コンピューティングと量子力学

法律 量子ビットの振る舞いを支配することは、古典物理学のものとは完全に異なります。

による 古典物理学、ランプが入っている箱を開ける前に、2つの結果だけが期待されます:ランプがオンまたはオフになります。 しかし、量子力学の法則によれば、ランプの状態は、それを直接観察しなければ確認することはできません。

問題のランプが量子オブジェクトであると仮定すると、ボックスを開く前のランプの状態は次のようになります。 すべての可能性の組み合わせ. ボックスが開かれた瞬間、状態のすべての組み合わせが消え、ランプは可能な構成の1つ(オンまたはオフ)のみを想定します。 まるで 無知状態 箱の中に何が入っているとランプが同時にオンとオフになりますが、自然が州の1つを選択する理由は何ですか? 我々は知りません。

量子力学のこの機能により、キュービットは観測される前にすべての可能な状態を想定することができます。 実際には、 キュービットは、操作が行われる前であっても、操作の結果を考慮します 終了しました、それはまるでコインがまだ空中にあるときに頭または尾のゲームの結果を知ることができたかのようです。

量子コンピューティングの可能性は、 巨大な計算ゲイン、各キュービットは2クラシックビットに相当するため、64ビットで動作する量子コンピューターは2を搭載したクラシックコンピューターに相当します。64 ビット(約1.8.1019 ビット)。 数字は、量子コンピューティングが 将来への大きな賭け.

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今日の量子コンピューティング

近年、技術の進歩により、最初の製品の作成が可能になりました プロセッサー量子 機能的。 それ以来、量子チップの構築の進歩は、一部には業界からの大きな商業的関心のために、加速したペースで起こっています。 安全性、暗号通貨、銀行、大学 その他。

などの大規模なコンピュータ会社 グーグル そしてその IBM、 これまで以上に強力な量子コンピューターを生み出してきました。 最新のリリースはGoogleの量子コンピューターで、53キュービットしかありません。. このコンピューターは、世界最速のコンピューターが少なくとも10、000年で実行する計算を数分で実行することができました。

RafaelHellerbrock著
物理の先生

ソース: ブラジルの学校- https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-computacao-quantica.htm

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