рад на рачунаруквантни је наука која проучава развој алгоритми и софтварес на основу информација које обрађују квантни системи, као атома, фотони или честицесубатомски. За разлику од класичних рачунара, квантни рачунари раде према вероватноћним законима квантна физика.
Могућности које пружа квантно рачунање отварају нови хоризонт за технолошки развој и омогућавају нам да будућност замислимо са рачунарима способним за решавање сложенијих задатака у све већим временима. малолетници.
Гледајтакође:Открића из физике која су се догодила случајно
Шта је квантни рачунар?
О. рачунарквантни је машина која може бити заказанзарешипроблемалогичан, као и данашњи електронски рачунари. Док наши рачунари користе електричну струју која пролази кроз транзистори да би емулирали битове 1 и 0, квантни рачунари то раде на основу квантних мерења, као нпр нивои енергије скупа атома, правци поларизација фотона итд.
Како функционише квантно рачунање?
Квантно рачунање се заснива на развоју логичких алгоритама које могу извршавати рачунари различите врсте од уобичајених рачунара. Квантни рачунари су изузетно сложене машине а то зависи од а термичка равнотежа превише деликатна. Већина ових рачунара може да ради само на врло ниским температурама, па се помоћу тога хладе на око -272 ° Ц азота или течни хелијум.
То је зато што битоваквантни(такође зван кубитс) они морају да буду у „подешавању“ све време (технички, кажемо да морају да буду у фази), а свака изненадна промена температуре може „промешајте их“.
Класично рачунање се врши путем кола која региструју и контролишу пролазак електричне струје. Грубо речено, када је пролазак електрична струја, рачунар бележи ове информације у облику бита, који може бити 0 или 1. Сви задаци које рачунари раде манипулишући овим битовима.
Заузврат, у квантним рачунарима информације се добијају из других ствари, као што је правац завртети атома, поларизација фотона, нивои енергије кластера атома итд. Упркос томе што се међусобно разликују, ови системи имају једно заједничко: управљају се законима из квантна физика.
Да бисмо развили дубље разумевање квантних рачунара, морамо знати неке необичности квантне механике, зар не?
Погледајте такође:Хајзенбергов принцип неизвесности - један од најзанимљивијих принципа у физици
Рачунање и квантна механика
У Закони који управљају понашањем квантних битова потпуно се разликују од понашања класичне физике.
Према класична физика, пре отварања кутије у којој се налази лампа, очекују се само два резултата: лампа ће бити укључена или искључена. Међутим, према законима квантне механике, стање светиљке не може се потврдити без да је директно није посматрано.
Ако претпоставимо да је дотична сијалица квантни објекат, пре него што отворимо кутију, стање лампе би било а комбинација свих могућности. У тренутку када би се кутија отворила, све комбинације стања би нестале и лампа би имала само једну од могућих конфигурација: укључено или искључено. Као да је услов незнања око тога шта је у кутији учинило би да се сијалица истовремено пали и гаси, али због чега природа бира једну од држава? Не знамо.
Ова карактеристика квантне механике омогућава кубитима да преузму сва могућа стања пре него што их посматрају. У пракси, кубити сматрају резултат операције и пре него што је била готов, то је као да бисмо могли знати резултат игре главама или реповима док је новчић још увек био у ваздуху.
Могућности квантног рачунања нуде а огроман рачунски добитак, пошто је сваки кубит еквивалентан 2 класична бита, према томе је квантни рачунар који ради са 64 бита еквивалентан класичном рачунару опремљеном са 264 битова (око 1.8.1019 битова). Бројеви само појачавају да је квантно рачунање а велика опклада за будућност.
Гледајтакође:7 питања на која физика није успела да одговори
Квантно рачунање данас
Последњих година технолошки напредак омогућио је стварање првог процесореквантни функционална. Од тада се напредак у изградњи квантних чипова дешава убрзаним темпом, делом и због великог комерцијалног интересовања индустрије. сигурност,криптовалуте,банке,универзитетима и други.
Велике рачунарске компаније као што су Гоогле и ИБМ, произвели су све моћније квантне рачунаре. Најновије издање је Гооглеов квантни рачунар који има „само“ 53 кубита. Овај рачунар је за неколико минута могао да изведе прорачун који би најбржи рачунар на свету извео за најмање 10.000 година.
Написао Рафаел Хеллерброцк
Наставник физике
Извор: Бразил Сцхоол - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-computacao-quantica.htm