ዲጂታል ትራንስፎርሜሽን ከበፊቱ በበለጠ ፍጥነት አለምን እየለወጠ ነው። ስለ ዲጂታል ዘመን ቁልፍ ፅንሰ-ሀሳቦች መማር ሌላ አዲስ የቴክኖሎጂ ሞገድ በቅርቡ መምጣት በጣም ወሳኝ ይሆናል ነባሩን ሞዴሎች በሚያስደንቅ ፍጥነት እና ሃይል የመቀየር ችሎታ፡ ኳንተም ኮምፒውተር።
በዚህ ጽሑፍ ውስጥ የባህላዊ ስሌት እና ኳንተም ኮምፒዩቲንግ መሰረታዊ ፅንሰ-ሀሳቦችን እናነፃፅራለን እንዲሁም አፕሊኬሽኑን በተለያዩ አካባቢዎች መመርመር እንጀምራለን ።
የኳንተም ንብረቶች ምንድን ናቸው?
በታሪክ ውስጥ የሰው ልጅ በሳይንስ የተፈጥሮን አሰራር በመረዳት ቴክኖሎጂን አዳብሯል። ከ1900ዎቹ እስከ 1930ዎቹ ባለው ጊዜ ውስጥ፣ ገና በደንብ ያልተረዱ አንዳንድ አካላዊ ክስተቶችን ማጥናት አዲስ ፊዚካዊ ንድፈ ሐሳብን ኳንተም ሜካኒክስ ፈጠረ። ይህ ጽንሰ-ሐሳብ የአጉሊ መነጽር የሆነውን ዓለም አሠራር, የሞለኪውሎች, የአተሞች እና የኤሌክትሮኖች ተፈጥሯዊ መኖሪያን ይገልፃል እና ያብራራል.
እነዚህን ክስተቶች ማብራራት መቻሉ ብቻ ሳይሆን የሱባቶሚክ እውነታ ሙሉ በሙሉ በተቃራኒ-አስማታዊ በሆነ መንገድ እንደሚሰራ እና ክስተቶች በማይታዩ ጥቃቅን አለም ውስጥ እንደሚከናወኑ ለመረዳት አስችሎታል. ማክሮስኮፒክ ዓለም።
እነዚህ የኳንተም ባህሪያት ኳንተም ሱፐርፖዚሽን፣ ኳንተም ጥልፍልፍ እና ኳንተም ቴሌፖርትሽን ያካትታሉ።
- የኳንተም ሱፐር አቀማመጥ ቅንጣት በተለያዩ ግዛቶች በተመሳሳይ ጊዜ እንዴት ሊሆን እንደሚችል ይገልጻል።
- የኳንተም ጥልፍልፍ ሁለት ቅንጣቶች ወደ “የተጣመሩ” ሁኔታ እንዴት እንደሚመጡ ይገልፃል እና ከዚያ በኋላ ፣ ምንም እንኳን አካላዊ ርቀት ቢኖራቸውም በተመሳሳይ መንገድ በተመሳሳይ መንገድ ምላሽ ይሰጣሉ። በሌላ አነጋገር፣ በተፈለገው መጠን ሊቀመጡ ይችላሉ፣ እና ከአንዱ ጋር ሲገናኙ፣ ሌላኛው ለዚያ ተመሳሳይ መስተጋብር ምላሽ ይሰጣል።
- የኳንተም ቴሌፖርት በጠፈር ውስጥ መጓዝ ሳያስፈልግ ከአንድ ቦታ ወደ ሌላ ቦታ መረጃን ለመላክ ኳንተም ኢንታንግልን ይጠቀማል።
ኳንተም ማስላት በነዚህ የሱባቶሚክ ተፈጥሮ የኳንተም ባህሪያት ላይ የተመሰረተ ነው።
በዚህ ሁኔታ ዛሬ በኳንተም ሜካኒክስ አማካኝነት በአጉሊ መነጽር የታየውን ዓለም መረዳታችን የሰዎችን ሕይወት ማሻሻል የሚችሉ ቴክኖሎጂዎችን ለመፈልሰፍ እና ለመንደፍ ያስችለናል። የኳንተም ክስተቶችን የሚጠቀሙ ብዙ የተለያዩ ቴክኖሎጂዎች አሉ, እና አንዳንዶቹ እንደ ሌዘር ወይም ማግኔቲክ ሬዞናንስ ኢሜጂንግ (ኤምአርአይ) ያሉ ከግማሽ ምዕተ ዓመት በላይ ናቸው.
ኳንተም ማስላት ምንድን ነው?
ኳንተም ኮምፒውተሮች እንዴት እንደሚሠሩ ለመረዳት በዚህ ጽሑፍ ውስጥ እንደ ዲጂታል ወይም ክላሲካል ኮምፒዩተሮች የተገለጹት በየቀኑ የምንጠቀማቸው ኮምፒውተሮች እንዴት እንደሚሠሩ በመጀመሪያ ማብራራቱ ጠቃሚ ነው። እነዚህ እንደሌሎች የኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎች እንደ ታብሌቶች ወይም ሞባይል ስልኮች ቢትስን እንደ መሰረታዊ የማስታወሻ ክፍሎቻቸው ይጠቀማሉ። ይህ ማለት ፕሮግራሞች እና አፕሊኬሽኖች በቢትስ ማለትም በዜሮ እና በሁለቱ ሁለትዮሽ ቋንቋ የተቀመጡ ናቸው።
ከእነዚህ መሳሪያዎች ጋር በተገናኘን ቁጥር ለምሳሌ በቁልፍ ሰሌዳው ላይ ቁልፍን በመጫን የዜሮ ገመዶች እና በኮምፒዩተር ውስጥ የተፈጠሩት፣ የሚወድሙ እና/ወይም የሚሻሻሉ ናቸው።
የሚገርመው ጥያቄ እነዚህ ዜሮዎች እና በኮምፒዩተር ውስጥ በአካል ውስጥ ምንድናቸው? የቢቶች ዜሮ እና አንድ ግዛቶች ከኤሌክትሪክ ፍሰት ጋር ይዛመዳሉ፣ ወይም አይደለም፣ በአጉሊ መነጽር በሚታዩ ትራንዚስተሮች የሚፈሱ፣ እንደ ማብሪያ / ማጥፊያ/ ሆነው ያገለግላሉ። ምንም አይነት ጅረት በማይፈስበት ጊዜ ትራንዚስተሩ "ጠፍቷል" እና ከትንሽ 0 ጋር ይዛመዳል እና በሚፈስበት ጊዜ "በርቷል" እና ከትንሽ 1 ጋር ይዛመዳል.
ይበልጥ ቀላል በሆነ መልኩ ቢት 0 እና 1 ከጉድጓዶች ጋር የሚዛመዱ ያህል ነው፣ ስለዚህም ባዶ ቀዳዳ ትንሽ 0 እና በኤሌክትሮን የተያዘው ቀዳዳ ትንሽ ነው 1. አሁን የዛሬዎቹ ኮምፒውተሮች እንዴት እንደሚሰሩ ሀሳብ አለን። , ኳንተም ኮምፒውተሮች እንዴት እንደሚሠሩ ለመረዳት እንሞክር.
ከቢትስ እስከ ኩብ
በኳንተም ስሌት ውስጥ የመረጃው መሰረታዊ አሃድ ኳንተም ቢት ወይም ኩቢት ነው። Qubits በትርጉሙ ባለ ሁለት ደረጃ የኳንተም ሲስተም ሲሆኑ ልክ እንደ ቢትስ በዝቅተኛ ደረጃ ላይ ሊሆኑ ይችላሉ ይህም ከዝቅተኛ ተነሳሽነት ወይም ከኃይል 0 ጋር ይዛመዳል። ወይም በከፍተኛ ደረጃ፣ ከከፍተኛ የመነቃቃት ሁኔታ ጋር የሚዛመድ ወይም 1 ተብሎ ይገለጻል።
ነገር ግን፣ እና እዚህ ላይ ያለው መሠረታዊው የጥንታዊ ስሌት ልዩነት ነው፣ qubits እንዲሁ በ0 እና 1 መካከል ካሉት ማለቂያ በሌለው የመካከለኛ ግዛቶች ብዛት ውስጥ ሊሆን ይችላል፣ ለምሳሌ ግማሽ 0 እና ግማሽ 1 ወይም ሶስት ሩብ 0 እና አንድ ሩብ። የ 1. ይህ ክስተት ኳንተም ሱፐርፖዚሽን በመባል ይታወቃል እና በኳንተም ሲስተም ውስጥ ተፈጥሯዊ ነው።
ኳንተም አልጎሪዝም፡- በይበልጥ ኃይለኛ እና ቀልጣፋ ስሌት
የኳንተም ኮምፒውተሮች አላማ ከክላሲካል የበለጠ የላቀ የማቀናበር ሃይል ለማቅረብ ሱፐርፖዚሽን እና ኢንታንግመንትን የሚጠቀሙ ኳንተም አልጎሪዝምን ለማስኬድ የኳንተም ኮምፒውተሮችን እንደ ኳንተም ሲስተም መጠቀም ነው።
ትክክለኛው ፓራዳይም ፈረቃ ዲጂታል ወይም ክላሲካል ኮምፒውተሮች -አሁን ያሉት - የሚሰሩትን ነገር ሳይሆን ፈጣን ነው ፣ብዙ መጣጥፎች በስህተት እንደሚናገሩት ፣ነገር ግን የኳንተም ስልተ ቀመሮች የተወሰኑ ኦፕሬሽኖች እንዲሰሩ ያስችላቸዋል። ሙሉ በሙሉ በተለየ መንገድ ይከናወናል; ብዙ ጊዜ የበለጠ ቀልጣፋ ነው - ማለትም፣ በጣም ባነሰ ጊዜ ውስጥ ወይም በጣም ጥቂት የስሌት ሀብቶችን መጠቀም -።
ይህ የሚያመለክተውን ተጨባጭ ምሳሌ እንመልከት። ሳን ፍራንሲስኮ ውስጥ እንዳለን እናስብ እና ወደ ኒውዮርክ ለመድረስ ከአንድ ሚሊዮን አማራጮች ውስጥ የትኛው የተሻለው መንገድ እንደሆነ ለማወቅ እንፈልጋለን (N=1,000,000)። ትክክለኛውን መንገድ ለማግኘት ኮምፒውተሮችን ለመጠቀም 1,000,000 አማራጮችን ዲጂታይዝ ማድረግ አለብን፣ ይህም ወደ ክላሲካል ኮምፒዩተር ወደ ቢት ቋንቋ እና ወደ ኳንተም ኮምፒዩተር መተርጎምን ያመለክታል።
ክላሲካል ኮምፒዩተር የሚፈልገውን እስኪያገኝ ድረስ ሁሉንም መንገዶች አንድ በአንድ ማለፍ ቢፈልግም፣ ኳንተም ኮምፒዩተር ኳንተም ትይዩነት በመባል የሚታወቀውን ሂደት ይጠቀማል፣ ይህም ሁሉንም መንገዶች በአንድ ጊዜ እንዲያጤን ያስችለዋል። ይህ የሚያመለክተው የኳንተም ኮምፒዩተር ጥቅም ላይ የዋሉ ሀብቶችን በማሻሻል ከጥንታዊው ኮምፒዩተር የበለጠ ጥሩውን መንገድ በፍጥነት እንደሚያገኝ ያሳያል።
የስሌት አቅምን ልዩነት ለመረዳት በ n qubits በ 2 የሚቻለውን ሁሉ ማድረግ እንችላለንn ቢትስ ብዙውን ጊዜ ከ 2 ጋር ይባላል70 qubits በኳንተም ኮምፒዩተር ውስጥ ብዙ የመሠረት ስቴቶች ሊኖሩዎት ይችላሉ - የበለጠ የተለያዩ እና በአንድ ጊዜ ያሉ የገጸ-ባህሪያት ሕብረቁምፊዎች - በአጽናፈ ዓለም ውስጥ ካሉት አቶሞች ብዛት 2 ያህል ይሆናል ተብሎ ይገመታል።80. ሌላው ምሳሌ ከ2000 እስከ 2500 ኪዩቢቶች ባለው የኳንተም ኮምፒዩተር ዛሬ ጥቅም ላይ የሚውሉትን ሁሉንም ምስጠራዎች (የህዝብ ቁልፍ ክሪፕቶግራፊ በመባል የሚታወቀው) ሊሰብሩ እንደሚችሉ ይገመታል።
ክሪፕቶግራፊ እስካል ድረስ፣ ለመጠቀም ብዙ ጥቅሞች አሉ። ኳንተም ማስላት. ሁለቱ ስርዓቶች ሙሉ በሙሉ ከተጣመሩ፣ ያ ማለት እርስ በርስ የተያያዙ ናቸው ማለት ነው (ማለትም፣ አንዱ ሲቀየር፣ ሌላውም ይለወጣል) እና ይህን ዝምድና የሚጋራ ሶስተኛ ወገን የለም።
ተይዞ መውሰድ
እንደ blockchain፣ አርቴፊሻል ኢንተለጀንስ፣ ድሮኖች፣ የነገሮች ኢንተርኔት፣ ምናባዊ እውነታ፣ 5ጂ፣ 3D አታሚዎች፣ ሮቦቶች ወይም የመሳሰሉ አዳዲስ ቴክኖሎጂዎች ያሉበት የዲጂታል ለውጥ ወቅት ላይ ነን። አውቶማቲክ ተሽከርካሪዎች በበርካታ መስኮች እና ዘርፎች ውስጥ እየጨመሩ ይገኛሉ.
ልማትን በማፋጠን እና ማህበራዊ ተፅእኖን በማመንጨት የሰውን ህይወት ጥራት ለማሻሻል የተቀመጡት እነዚህ ቴክኖሎጂዎች በአሁኑ ወቅት በተመሳሳይ መልኩ እየገፉ ይገኛሉ። እንደ blockchain እና አይኦቲ ወይም ሰው አልባ አውሮፕላኖች እና ከእነዚህ ቴክኖሎጂዎች ውስጥ የሁለት ወይም ከዚያ በላይ የሆኑትን እነዚህን ቴክኖሎጂዎች የሚበዘብዙ ምርቶችን ሲያመርቱ የምናየው አልፎ አልፎ ነው። ሰው ሰራሽ እውቀት.
አንድ ላይ እንዲሰባሰቡ እና በዚህም እጅግ የላቀ ተጽእኖ እንዲያሳድሩ ቢደረግም፣ የጀመሩት የእድገት ደረጃ እና የገንቢዎች እና ቴክኒካል ዳራ ያላቸው ሰዎች እጥረት ማለት መገናኘቱ አሁንም የሚጠበቅ ተግባር ነው።
በሚረብሹ እምቅ ችሎታዎች ምክንያት የኳንተም ቴክኖሎጂዎች ከእነዚህ ሁሉ አዳዲስ ቴክኖሎጂዎች ጋር እንዲጣመሩ ብቻ ሳይሆን በሁሉም ላይም ሰፊ ተጽእኖ እንዲኖራቸው ይጠበቃል። የኳንተም ስሌት መረጃን ማረጋገጥ፣ መለዋወጥ እና ደህንነቱ የተጠበቀ ማከማቻን አደጋ ላይ ይጥላል፣ ይህም ምስጠራ የበለጠ ጠቃሚ ሚና በሚጫወትባቸው ቴክኖሎጂዎች ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ ያሳድራል፣ እንደ ሳይበር ደህንነት ወይም ብሎክቼይን።
መልስ ይስጡ