გამოთვლაკვანტური არის მეცნიერება, რომელიც სწავლობს განვითარებას ალგორითმები და პროგრამები კვანტური სისტემებით დამუშავებული ინფორმაციის საფუძველზე, მოსწონს ატომები, ფოტონები ან ნაწილაკებისუბატომური. კლასიკური კომპიუტერებისგან განსხვავებით, კვანტური კომპიუტერი მუშაობს სავარაუდო კანონების შესაბამისად კვანტური ფიზიკა.
კვანტური გამოთვლით შესაძლებლობები ახალ ჰორიზონტს ხსნის ტექნოლოგიური განვითარებისათვის და საშუალებას მოგვცემს ვიფიქროთ მომავალი კომპიუტერებით, რომელთაც უფრო რთული ამოცანების გადაჭრა შეუძლიათ მუდმივ დროში. არასრულწლოვნები.
შეხედეასევე:ფიზიკის აღმოჩენები, რომლებიც შემთხვევით მოხდა
რა არის კვანტური კომპიუტერი?
ო კომპიუტერიკვანტური არის მანქანა, რომელიც შეიძლება იყოს დაგეგმილიაამისთვისამოხსნაპრობლემებილოგიკურიისევე როგორც დღევანდელი ელექტრონული კომპიუტერები. მიუხედავად იმისა, რომ ჩვენი კომპიუტერები იყენებენ ელექტროენერგიას, რომელიც გადის ტრანზისტორები 1 და 0 ბიტების იმიტაციისთვის, კვანტური კომპიუტერები ამას აკეთებენ კვანტური გაზომვების საფუძველზე, მაგალითად, ენერგიის დონეები ატომების გროვა, მიმართულებები პოლარიზაცია ფოტონების და ა.შ.
როგორ მუშაობს კვანტური გამოთვლა?
კვანტური გამოთვლა ემყარება ლოგიკური ალგორითმების შემუშავებას, რომელთა შესრულება შესაძლებელია სხვა ტიპის კომპიუტერის მიერ, ვიდრე ჩვეულებრივი კომპიუტერი. კვანტური კომპიუტერია უკიდურესად რთული მანქანები და ეს დამოკიდებულია ა თერმული ბალანსი ძალიან დელიკატური. ამ კომპიუტერების უმეტესობას მხოლოდ ძალიან დაბალ ტემპერატურაზე შეუძლია მუშაობა, ამიტომ ისინი გაცივდებიან -272 ° C– მდე აზოტი ან თხევადი ჰელიუმი.
ეს იმიტომ ხდება ბიტიკვანტური(ასევე მოუწოდა კუბიტები) მათ მუდმივად უნდა მოაწესრიგონ (ტექნიკურად ვამბობთ, რომ ისინი ფაზაში უნდა იყვნენ) და ტემპერატურის ნებისმიერმა მოულოდნელმა ვარიაციამ შეიძლება "აურიეთ ისინი".
კლასიკური გამოთვლა ხდება სქემების საშუალებით, რომლებიც აღრიცხავენ და აკონტროლებენ ელექტრული დენის გავლას. უხეშად რომ ვთქვათ, როდესაც გავლის ელექტრო მიმდინარე, კომპიუტერი ამ ინფორმაციას აფიქსირებს ბიტის სახით, რომელიც შეიძლება იყოს 0 ან 1. კომპიუტერების მიერ შესრულებული ყველა დავალება მუშაობს ამ ბიტებზე მანიპულირებით.
კვანტურ კომპიუტერებში, თავის მხრივ, ინფორმაცია მიიღება სხვა რამეებისგან, მაგალითად, მიმართულებით დატრიალება ატომი, ფოტონის პოლარიზაცია, ატომების მტევნის ენერგეტიკული დონეები და ა.შ. მიუხედავად იმისა, რომ ისინი განსხვავდებიან ერთმანეთისგან, ამ სისტემებს აქვთ ერთი საერთო: რეგულირდება კანონებით კვანტური ფიზიკა.
კვანტური კომპიუტერების უფრო ღრმად გააზრების მიზნით, უნდა ვიცოდეთ კვანტური მექანიკის ზოგიერთი უცნაურობა, არა?
იხილეთ აგრეთვე:ჰაიზენბერგის გაურკვევლობის პრინციპი - ერთ – ერთი ყველაზე საინტერესო პრინციპი ფიზიკაში
გამოთვლითი და კვანტური მექანიკა
საათზე კანონები კვანტური ბიტების ქცევის მმართველი სრულიად განსხვავდება კლასიკური ფიზიკისგან.
თანახმად კლასიკური ფიზიკა, ნათურის შემცველი ყუთის გახსნამდე მოსალოდნელია მხოლოდ ორი შედეგი: ნათურა ჩართული ან გამორთული იქნება. ამასთან, კვანტური მექანიკის კანონების თანახმად, ნათურის მდგომარეობა არ შეიძლება დამტკიცდეს მასზე უშუალოდ დაკვირვების გარეშე.
თუ ვივარაუდებთ, რომ მოცემული ნათურა კვანტური ობიექტია, სანამ ყუთს გავხსნით, ნათურის მდგომარეობა იქნება ყველა შესაძლებლობის კომბინაცია. ყუთის გახსნის მომენტში მდგომარეობების ყველა კომბინაცია გაქრება და ნათურა მიიღებს მხოლოდ ერთ შესაძლო კონფიგურაციას: ჩართული ან გამორთული. თითქოს უმეცრების მდგომარეობა იმის შესახებ, თუ რა არის შიგნით ყუთში, ნათურა ერთდროულად ითიშება და ითიშება, მაგრამ რა განაპირობებს ბუნებას რომელიმე მდგომარეობის არჩევას? Ჩვენ არ ვიცით.
კვანტური მექანიკის ეს თვისება საშუალებას აძლევს კუბიტებს, მიიღონ ყველა შესაძლო მდგომარეობა, სანამ დაკვირვდებიან. პრაქტიკაში, კუბიტები განიხილავენ ოპერაციის შედეგს მანამდეც, ვიდრე ეს მოხდა დასრულდა, თითქოს შეგვეძლო თავაკის ან კუდის თამაშის შედეგის ცოდნა, როდესაც მონეტა ჯერ კიდევ ჰაერში იყო.
კვანტური გამოთვლების შესაძლებლობები გვთავაზობს ა უზარმაზარი გამოთვლითი მოგება, ვინაიდან თითოეული კუბიტი 2 კლასიკური ბიტის ტოლფასია, შესაბამისად, კვანტური კომპიუტერი, რომელიც მუშაობს 64 ბიტით, უდრის 2-ით აღჭურვილ კლასიკურ კომპიუტერს.64 ბიტი (დაახლოებით 1.8.1019 ბიტი). ციფრები აძლიერებს მხოლოდ იმას, რომ კვანტური გამოთვლა არის a დიდი ფსონი მომავლისთვის.
შეხედეასევე:7 კითხვას ფიზიკა ვერ პასუხობს
კვანტური გამოთვლა დღეს
ბოლო წლებში ტექნოლოგიურმა მიღწევებმა პირველი შექმნის შესაძლებლობა მისცა პროცესორებიკვანტური ფუნქციური მას შემდეგ, კვანტური ჩიპების მშენებლობაში წინსვლა დაჩქარებული ტემპით ხდებოდა, რაც ინდუსტრიის მხრიდან დიდი კომერციული ინტერესის გამო. უსაფრთხოება,კრიპტოვალუტა,ბანკები,უნივერსიტეტები და სხვა.
მსხვილი კომპიუტერული კომპანიები, როგორიცაა გუგლი და IBM, აწარმოეს უფრო ძლიერი კვანტური კომპიუტერი. ბოლო გამოცემა არის Google- ის კვანტური კომპიუტერი, რომელსაც "მხოლოდ" 53 კბიტი აქვს. ამ კომპიუტერმა რამდენიმე წუთში შეძლო გაანგარიშება, რომელსაც მსოფლიოს უსწრაფესი კომპიუტერი შეასრულებდა მინიმუმ 10,000 წლის განმავლობაში.
რაფაელ ჰელერბროკის მიერ
ფიზიკის მასწავლებელი
წყარო: ბრაზილიის სკოლა - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-computacao-quantica.htm