Clár na nÁbhar[Folaigh][Taispeáin]
Próiseálann ríomhaireacht chandamach sonraí ag baint úsáide as prionsabail meicnic chandamach. Mar thoradh air sin, tá cur chuige difriúil ag teastáil ón ríomhaireacht chandamach ná an ríomhaireacht chlasaiceach. Sampla amháin den idirdhealú seo is ea an próiseálaí a úsáidtear i ríomhairí chandamach.
Cé go n-úsáideann ríomhairí traidisiúnta próiseálaithe sileacain-bhunaithe, úsáideann ríomhairí chandamach córais chandamach mar adaimh, iain, fótóin nó leictreoin. Úsáideann siad gnéithe candamach chun giotán a d’fhéadfaí a chruthú i bhforshuímh chandamach éagsúla de 1 agus 0 a léiriú.
Mar sin, cad go díreach a chiallaíonn an téarma “quantum” sa chomhthéacs seo? An léim suntasach é?
Tagann an téarma quantum ón bhfocal Laidine quantum, rud a chiallaíonn "cainníocht." Is ‘cainníocht scoite fuinnimh é atá comhréireach ó thaobh méide le minicíocht na radaíochta a léiríonn sé’ san fhisic. Tagraíonn scoite do rud nach bhfuil leanúnach ná ar leith. Tagraíonn Quantum do mhéideanna uathúla nó suntasacha sa chiall seo.
Cad is ríomhaireacht chandamach ann?
Ríomhaireacht chainníochtúil ag baint úsáide as modhanna ailgéabracha chun algartaim a dhéanamh le haghaidh ríomhaireachtaí, atá go minic mar an gcéanna nó cosúil leo siúd a úsáidtear san fhisic chandamach. Tagraíonn Meicnic Quantum, ina dhiaidh sin, do theoiric bhunúsach fisice a théann isteach sa mhíniú ar cháilíochtaí fisiceacha an dúlra ag méid na n-adamh agus na gcáithníní fo-adamhacha.
A ríomhaire chandamach mar sin ríomhaire hipitéiseach atá in ann algartaim dá leithéid a chur i bhfeidhm. Mar thoradh air sin, tá ríomhairí chandamach bunaithe go bunúsach ar ghiotáin chandamach, ar a dtugtar cubits freisin, a d'fhéadfaí a chruthú ó leictreon amháin.
Iompraíonn an t-ábhar candamach de réir rialacha na meicnic chandamach, ag baint leasa as coincheapa amhail ríomh dóchúlachta, forshuíomh, agus gabháil. Feidhmíonn na smaointe seo mar bhunús le haghaidh halgartaim chandamach, a úsáideann cumais ríomhairí chandamach chun dul i ngleic le fadhbanna casta.
San Airteagal seo, pléifidh mé gach rud atá uait maidir le gabháil chandamach.
Cad is gabháil chandamach ann?
Tarlaíonn gabháil chandamach nuair a bhíonn an dá chóras nasctha chomh dlúth sin go dtugann eolas duit faoi cheann amháin eolas láithreach duit ar an gceann eile, is cuma cé chomh fada óna chéile atá siad.
Bhí eolaithe ar nós Einstein amú leis an bhfeiniméan seo, ar thug sé “gníomh scanrúil i bhfad uait” mar gur bhris sé an riail nach féidir aon fhaisnéis a sheoladh níos tapúla ná luas an tsolais. Mar sin féin, dheimhnigh turgnaimh bhreise ag baint úsáide as fótóin agus leictreoin i bhfostú.
Is é an dul i ngleic le bunchloch na ríomhaireachta chandamach. Tagraíonn gabháil chandamach san fhisic do nasc an-láidir idir cáithníní chandamach. Tá an nasc seo chomh láidir sin gur féidir dhá cháithnín chandamach nó níos mó a nascadh go neamhdhíobhálach agus iad scartha ar feadh achair ollmhóra.
Chun é seo a thuiscint níos mó, smaoinigh ar chomparáid shimplí nach mbaineann le fisic ná le ríomhaireacht. Smaoinigh cad a tharlódh mura gcaithfí bonn amháin, ach dhá bhonn. Go hiondúil, is beag tionchar a bhíonn aige ar thoradh chaitheamh an dara bonn cibé an dtagann bonn amháin i dtír ar chinn nó ar eireabaill.
Mar sin féin, i gcás gabháil, tá an dá chuid ceangailte nó i bhfostú, is cuma an bhfuil siad scartha go fisiciúil. Sa chás seo, má thuirlingíonn bonn amháin ar chinn, taispeánfaidh an dara bonn cinn mar an gcéanna, agus vice versa.
Feistíocht chandamach a thuiscint (le sampla)
Is éard atá i bhfostú candamach go deimhin ná cás ina bhfuil dhá chóras (leictreoin nó fótóin go hiondúil) nasctha chomh dlúth sin go bhfaigheadh faisnéis faoi “staid” córais amháin (treo casadh an leictreoin, abair “Suas”) eolas meandrach ar staid an chórais eile. “luaigh” (treo casadh an dara leictreoin, abair “Síos”) is cuma cé chomh fada óna chéile atá na córais seo.
Tá na frásaí “láithreach” agus “is cuma cé chomh fada óna chéile iad” suntasach. Chuir an feiniméan seo isteach ar eolaithe cosúil le Einstein, toisc nach bhfuil an stát sainmhínithe go dtí go ndéantar é a thomhas, agus go sáraíonn tarchur faisnéise riail na fisice clasaiceach nach féidir faisnéis a iompar níos tapúla ná luas an tsolais.
Mar sin féin, tá sé cruthaithe gur úsáideadh fótóin agus leictreoin araon i bhfostú ó na 1980í, a bhuíochas le taighde agus tástáil a thosaigh sna 1980í.
Is féidir dhá cháithnín fo-adamhach (leictreoin) a tháirgeadh ionas gur féidir cur síos a dhéanamh orthu le feidhm aontoinne. Is féidir dul i ngleic le modh amháin trí chead a thabhairt do mháthair-cháithnín le spins nialasach meath ina dhá cháithnín iníonacha a bhfuil spins chothroma ach urchomhaireacha acu.
Mura n-idirghníomhaíonn dhá cháithnín iníon le rud ar bith, fanfaidh a bhfeidhmeanna tonnta cothrom agus in aghaidh is cuma cé chomh fada óna chéile a thomhaistear iad. Chinn na heolaithe trí thástáil nach raibh tionchar ar bith ag an am a ndeachaigh an t-alt i ngleic leis an bhfaisnéis.
Ina áit sin, seoltar faisnéis chuig an gcáithnín eile ag ráta níos tapúla ná luas an tsolais ach amháin nuair a dhéantar faisnéis cáithnín amháin a thomhas.
Mar thoradh air sin, sreabhann faisnéis ag an luas seo. Ach níl aon smacht againn air – cuireann an easpa smachta seo srian le húsáidí Cainníocht Isteach, mar shampla teachtaireacht nó faisnéis eile a sheoladh níos tapúla ná luas an tsolais.
Cén ról atá ag an bhfostú sa ríomhaireacht chandamach?
Athraítear staid an chubit phéireáilte ar an toirt i ríomhairí chandamach nuair a athraítear staid chubhíste bhfostaithe. Mar thoradh air sin, luasghéaraíonn gabháil luas próiseála ríomhairí chandamach.
Toisc go nochtann próiseáil cubit amháin faisnéis faoi chubits iomadúla, ní gá go méadóidh dúbailt ar líon na gcubits líon na bpróiseas (.i. na cubits bhfostú).
Tá gá le dul i ngleic chandamach, de réir staidéir, le haghaidh algartam chandamach chun luasú easpónantúil a sheachadadh thar ríomhanna clasaiceacha.
Feidhmchláir cheangail sa ríomhaireacht chandamach
Is féidir le go leor feidhmeanna leas a bhaint as an saintréith fhisiciúil aon-de-a-chineál seo, a athróidh ár lá atá inniu ann agus ár dtodhchaí. D’fhéadfadh criptiú chandamach, códú ródhian, tarchur níos tapúla ná an t-éadrom b’fhéidir, agus fiú teleportation a chumasú trí dhul i ngleic.
Tá an cumas ag ríomhairí Quantum dul i ngleic le dúshláin atá dian ar am agus a phróiseáil i dtionscail éagsúla, lena n-áirítear airgeadas agus baincéireacht.
Is feiniméan é an gabháil chandamach a d’fhéadfadh cabhrú le ríomhairí den sórt sin tríd an méid ama agus an chumhacht phróiseála a theastaíonn chun sreabhadh sonraí a láimhseáil idir a gcubits a laghdú.
1. Cripteagrafaíocht Chandamach
I gcripteagrafaíocht chlasaiceach, ionchódaíonn an seoltóir an teachtaireacht le heochair amháin, agus díchódaíonn an faighteoir í leis an eochair roinnte. Mar sin féin, tá an baol ann go bhfaighidh tríú páirtí eolas ar na heochracha agus go mbeidh siad in ann idircheapadh agus an bonn a bhaint as cripteagrafaíocht.
Tá cruthú cainéal sábháilte idir an dá pháirtí mar bhunchloch don chripteagrafaíocht nach féidir a bhriseadh. Is féidir le entanglement cúis seo. Toisc go bhfuil an dá chóras fite fuaite, déantar iad a chomhghaolú lena chéile (nuair a athraíonn ceann amháin, mar a athraíonn an ceann eile), agus ní roinnfidh aon tríú páirtí an comhghaol seo.
Baineann cripteagrafaíocht chandamach leas freisin as neamhchlónáil, rud a chiallaíonn go bhfuil sé dodhéanta macasamhail comhionann de staid chandamach anaithnid a ghiniúint. Mar thoradh air sin, tá sé dodhéanta sonraí ionchódaithe i stát chandamach a mhacasamhlú.
Le dáileadh eochair chandamach do-thruaillithe, tá cripteagrafaíocht chandamach réadaithe cheana féin (QKD). Úsáideann QKD fótóin atá polaraithe go randamach chun faisnéis a chur in iúl faoin eochair. Déanann an faighteoir an eochair a aimsiú trí úsáid a bhaint as scagairí polaraitheacha agus an teicníc a úsáidtear chun an teachtaireacht a chriptiú.
Aistrítear na sonraí rúnda fós trí línte cumarsáide caighdeánacha, ach ní féidir ach an eochair chandamach cruinn an teachtaireacht a dhíchódú. Toisc go n-athraíonn “léamh” na bhfótón polaraithe a gcuid stáit, cuireann aon chluastuiscint ar na cumarsáidí an cur isteach.
Tá srian ar theicneolaíocht QKD faoi láthair ag cábla snáthoptaice, ar féidir leis fótón a sheachadadh ar feadh thart ar 100km sula n-éiríonn sé ró-lag le glacadh. Sa bhliain 2004, tharla an chéad aistriú bainc QKD folaithe san Ostair.
Tá feidhmeanna soiléire in earnálacha airgeadais, baincéireachta, míleata, leighis agus eile a chinntiú go ndéantar cumarsáidí dobhriste agus dobhearnaithe a tharchur, atá slán in áirithe bunaithe ar phrionsabail fhisiceacha. Tá roinnt gnólachtaí ag baint úsáide as QKD fite fuaite anois.
2. Quantum Teleportation
Is modh é teleportation Quantum freisin chun faisnéis chandamach a tharchur idir dhá pháirtí, mar shampla fótóin, adaimh, leictreoin, agus ciorcaid sársheoltóra. De réir taighde, ceadaíonn teleportation QCs a reáchtáil go comhthreomhar agus úsáid níos lú leictreachais á n-ísliú 100 go 1000 uair.
Is é seo a leanas an t-idirdhealú idir teleportation chandamach agus cripteagrafaíocht chandamach:
- Malartuithe teilea-iompair chandamach Seoltar faisnéis “chandamach” thar chainéal clasaiceach.
- Malartuithe cripteagrafaíochta chandamach Seoltar faisnéis “chlasaiceach” thar chainéal chandamach.
Gineann riachtanais chumhachta ríomhairí chandamach teas, rud is dúshlán é sin ós rud é go gcaithfidh siad oibriú ag teocht chomh híseal sin. Tá an poitéinseal ag teilea-iompar teacht ar réitigh dearaidh a chuirfidh dlús le forbairt na ríomhaireachta chandamach.
3. Córas Bitheolaíochta
Tá an corp daonna, cosúil le gach créatúir, ag athrú go leanúnach mar gheall ar idirghníomhaíocht na milliúin próisis cheimiceacha agus bhitheolaíocha. Go dtí le déanaí, glacadh leis go raibh siad líneach, agus "A" as a dtagann "B." Mar sin féin, tá an bhitheolaíocht chandamach agus bithfhisic tar éis méid ollmhór comhleanúnachais a nochtadh laistigh de chórais bhitheolaíocha, agus tá ról ag QE.
An bealach na fo-aonaid éagsúla de struchtúir próitéine a phacáil le chéile a fhorbairt chun ligean do idirghníomhaíocht chandamach marthanach agus comhleanúnachas. Is ábhar teoiriciúil fós í Bitheolaíocht Chandamach le hábhair imní éagsúla gan freagra; nuair a thugtar aghaidh orthu, beidh feidhmchláir sa leigheas le feiceáil níos mó.
D’fhéadfadh go mbeadh an ríomhaireacht chandamach, go teoiriciúil, níos cosúla leis an dúlra (trí nascadh adamhach a insamhladh) agus córais bhitheolaíocha chandamach ná ríomhairí clasaiceacha.
4. Códú Superdense
Is éard is códú superdense ann ná an modh chun dhá ghnáthghiotán faisnéise a tharchur trí úsáid a bhaint as cubit fhostaithe amháin. Is féidir le cód atá thar a bheith dlúth:
- Ligeann sé don úsáideoir leath den mhéid atá ag teastáil a sheoladh chun teachtaireacht chlasaiceach a athchruthú roimh an am, rud a ligeann don úsáideoir cumarsáid a dhéanamh ag dhá oiread an luais go dtí go n-ídíonn na qubits réamhsheachadta.
- Déantar cumas cainéal chandamach dhá bhealach i dtreo amháin a dhúbailt.
- Tiontaigh bandaleithead ard-latency go bandaleithead íseal-latency trí leath de na sonraí a tharchur thar an cainéal ard-latency chun tacú leis na sonraí ag teacht isteach thar an cainéal íseal-latency.
D'éiligh gach glúin cumarsáide go ndéanfaí níos mó sonraí a aistriú. Beifear in ann méadú inchomparáide ar fhaisnéis a fháil le códú ródhian.
Conclúid
B’fhéidir go ligfidh gabháil chandamach dúinn oibriú le sonraí ar bhealaí nach bhféadfaí a shamhlú roimhe seo. Trí ríomhaireacht chandamach a chomhtháthú le dul i ngleic, beimid in ann ceisteanna a éilíonn méid ollmhór sonraí a fhreagairt ar bhealach níos éifeachtaí agus níos sábháilte.
Agus feidhmchláir bhitheolaíocha agus réalteolaíocha á gcur leis, d’fhéadfaí QE a úsáid chun na ceisteanna a bhfuil daoine ag smaoineamh orthu le fada an lá a fhreagairt: cad as ar tháinig muid agus conas a thosaigh sé ar fad?
Dá mhéad dul chun cinn sa teicneolaíocht, is amhlaidh is mó feidhmchlár a fheicfimid air – tá gealltanas iontach aige!
Leave a Reply