Table of Contents[Hūnā][Hōʻike]
Hana ʻia ka ʻikepili kuantum me ka hoʻohana ʻana i nā loina quantum mechanics. ʻO ka hopena, koi ʻia ka computing quantum i kahi ala ʻokoʻa ma mua o ka computing classical. ʻO ka mea hana i hoʻohana ʻia i nā kamepiula quantum kekahi laʻana o kēia ʻokoʻa.
ʻOiai hoʻohana nā kamepiula kuʻuna i nā kaʻina hana silika, hoʻohana nā kamepiula quantum i nā ʻōnaehana quantum e like me nā atoms, ion, photons, a i ʻole electrons. Hoʻohana lākou i nā hiʻohiʻona quantum e hōʻike i nā bits i hana ʻia i nā superpositions quantum o 1 a me 0.
No laila, he aha ka manaʻo o ka huaʻōlelo "quantum" i kēia pōʻaiapili? He lele nui anei?
Loaʻa ka huaʻōlelo quantum mai ka huaʻōlelo Latin quantum, ʻo ia hoʻi ka "nui." ʻO ia ka 'nui o ka ikehu i kūlike i ka nui me ke alapine o ka pāhawewe e hōʻike ʻia ana' ma ka physics. ʻO ka discrete ka mea i hoʻomau a ʻokoʻa ʻole. ʻO ka Quantum e pili ana i nā mea kūʻokoʻa a nui paha i kēia ʻano.
He aha ka quantum computing?
ʻO ka helu kālā Ke hoʻohana nei ʻo ia i nā ʻano algebraic e kūkulu i nā algorithm no ka helu ʻana, ʻano like a like paha me nā mea i hoʻohana ʻia ma ka quantum physics. ʻO ka quantum mechanics, ʻo ia hoʻi, e pili ana i kahi kumumanaʻo physics maʻamau e luʻu i ka wehewehe ʻana i nā ʻano kino o ke ʻano i ka nui o nā ʻātoma a me nā ʻāpana subatomic.
A kamepiula kiko no laila he kamepiula hypothetical hiki ke hoʻokō i ia mau algorithms. ʻO ka hopena, hoʻokumu ʻia nā kamepiula quantum i nā quantum bits, i ʻike ʻia hoʻi he qubits, i hana ʻia mai kahi electron hoʻokahi.
Hana ka mea quantum e like me nā lula mechanics quantum, e hoʻohana ana i nā manaʻo e like me ka helu probabilistic, superposition, a hihia paʻa. ʻO kēia mau manaʻo ke kumu no ka quantum algorithms, e hoʻohana ana i nā mana o nā kamepiula quantum e hoʻoponopono i nā pilikia paʻakikī.
Ma kēia ʻatikala, e kūkākūkā wau i nā mea āpau e pono ai ʻoe e ʻike e pili ana i ka quantum entanglement.
He aha ka quantum entanglement?
Hoʻopili ʻia ka quantum entanglement inā pili loa nā ʻōnaehana ʻelua a ʻo ka ʻike e pili ana i kekahi e hāʻawi iā ʻoe i ka ʻike koke o kekahi, ʻoiai ʻo ka mamao o lākou.
Ua kānalua nā kānaka ʻepekema e like me Einstein i kēia ʻano, a ua kapa ʻia ʻo ia "he hana weliweli ma kahi mamao" no ka mea ua uhaki ia i ke kānāwai ʻaʻole hiki ke hoʻouna ʻia ka ʻike ma mua o ka wikiwiki o ka māmā. ʻO nā hoʻokolohua hou e hoʻohana ana i nā photons a me nā electrons, akā naʻe, ua hōʻoia ʻia ka entanglement.
ʻO ka entanglement ka pōhaku kihi o ka computing quantum. ʻO ka hoʻopili ʻana i ka quantum i ka physics e pili ana i kahi loulou ikaika loa ma waena o nā ʻāpana quantum. He ikaika loa kēia pilina e hiki ke hoʻopili ʻia ʻelua a ʻoi aʻe paha nā ʻāpana quantum i ka wā e hoʻokaʻawale ʻia e nā mamao nui.
No ka hoʻomaopopo hou ʻana i kēia, e noʻonoʻo i kahi hoʻohālikelike maʻalahi ʻaʻole pili i ka physics a i ʻole ka helu helu. E noʻonoʻo i ka mea e hana ʻia inā ʻaʻole hoʻokahi, akā ʻelua mau kālā i kiola ʻia. ʻO ka mea maʻamau, ʻaʻole liʻiliʻi ka pili ʻana o ke kālā ma ke poʻo a i ʻole ka huelo i ka hopena o ka lua o ke kālā.
Eia naʻe, i ka hihia o ka hoʻopaʻa ʻana, ua hoʻopili ʻia nā ʻāpana ʻelua a i ʻole nā mea ʻē aʻe, me ka ʻole o ke kaʻawale kino. Ma keia hihia, ina e pae kekahi dala ma na poo, e hoike mai ka lua o na dala i na poo, a me ka hope.
Hoʻomaopopo i ka quantum entanglement (me ka laʻana)
ʻO ka quantum entanglement kahi kūlana i pili pono ai nā ʻōnaehana ʻelua (e like me nā electrons a i ʻole photons) i ka loaʻa ʻana o ka ʻike e pili ana i ka "moku'āina" o kahi ʻōnaehana (ke kuhikuhi o ka wili o ka electron, e ʻōlelo "Up") e loaʻa koke ka ʻike e pili ana i ka ʻōnaehana ʻē aʻe. "moku'āina" (ke kuhikuhi o ka wili lua o ka electron, e ʻōlelo "I lalo") me ka nānā ʻole i ka mamao o kēia mau ʻōnaehana.
He mea koʻikoʻi nā huaʻōlelo "kokoke" a me ka "no ka lōʻihi o ka mamao." Ua pilikia kēia ʻano ʻepekema e like me Einstein, no ka mea, ʻaʻole i wehewehe ʻia ka mokuʻāina a hiki i ke ana ʻia ʻana, a ʻo ka lawe ʻana i ka ʻike e kūʻē i ke kānāwai physics kahiko ʻaʻole hiki ke lawe ʻia ka ʻike ma mua o ka wikiwiki o ka māmā.
Eia naʻe, ua hōʻike ʻia ka entanglement e hoʻohana i nā photons a me nā electrons mai ka 1980s, mahalo i ka noiʻi a me ka hoʻāʻo ʻana i hoʻomaka i ka 1980s.
Hiki ke hana ʻia ʻelua ʻāpana subatomic (electrons) i hiki ke wehewehe ʻia e ka hana hawewe hoʻokahi. Hiki ke hoʻokō ʻia ka hoʻopili ʻana ma ke ʻano hoʻokahi ma ka ʻae ʻana i kahi ʻāpana makua me nā wili ʻole e pala i ʻelua mau ʻāpana kaikamahine i hoʻopaʻa ʻia me nā milo like ʻole.
Inā ʻaʻole pili nā ʻāpana kaikamahine ʻelua me kekahi mea, e mau ana ko lāua mau hana nalu i ka like a me ke kūʻē ʻana me ka mamao o ke ana ʻana. Ua hoʻoholo ka poʻe ʻepekema ma o ka hoʻāʻo ʻana ʻaʻohe hopena o ka manawa o ka entanglement i ka ʻike.
Akā, hoʻouna ʻia ka ʻike i ka ʻāpana ʻē aʻe ma ka wikiwiki ma mua o ka māmā o ka māmā ke ana wale ʻia ka ʻike o kahi ʻāpana.
ʻO ka hopena, kahe ka ʻike i kēia wikiwiki. Akā, ʻaʻohe o mākou mana ma luna o ia - ʻo kēia nele o ka mana e kāohi i ka hoʻohana ʻana o Quantum Entanglement, e like me ka hoʻouna ʻana i kahi leka a i ʻole nā ʻike ʻē aʻe ma mua o ka wikiwiki o ka māmā.
He aha ke kuleana o ka entanglement i ka quantum computing?
ʻO ka hoʻololi ʻana i ke kūlana o kahi qubit i hoʻopili koke ʻia e hoʻololi koke i ke kūlana o ka qubit paʻa i nā kamepiula quantum. ʻO ka hopena, ʻo ka entanglement ka wikiwiki o ka hana ʻana o nā kamepiula quantum.
Ma muli o ka hōʻike ʻana i hoʻokahi qubit i ka ʻike e pili ana i nā qubits he nui, ʻo ka pālua ʻana i ka helu o nā qubits ʻaʻole ia e hoʻonui i ka helu o nā kaʻina hana (ʻo ia hoʻi, nā qubits entangled).
Pono ka quantum entanglement, e like me nā haʻawina, no kahi algorithm quantum e hāʻawi i ka wikiwiki exponential ma luna o nā helu helu.
Nā noi hoʻopili i ka helu helu quantum
Hiki i kekahi mau noi ke pōmaikaʻi mai kēia ʻano kino kino, e hoʻololi i kā mākou manawa a me ka wā e hiki mai ana. Quantum encryption, superdense coding, ʻoi aku ka wikiwiki o ka hoʻouna ʻana ma mua o ka māmā, a hiki i ka teleportation ke hoʻohana ʻia e ka entanglement.
Hiki i nā kamepiula quantum ke hoʻoponopono i ka manawa a me ka hoʻoponopono ʻana i nā pilikia koʻikoʻi o ka mana ma nā ʻano ʻoihana like ʻole, me ke kālā a me ka waihona kālā.
ʻO ka quantum entanglement kahi mea e kōkua ai i kēlā mau kamepiula ma o ka hoʻemi ʻana i ka nui o ka manawa a me ka mana hana e pono ai e mālama i ka kahe ʻikepili ma waena o kā lākou qubits.
1. Quantum Cryptography
Ma ka cryptography maʻamau, hoʻopili ka mea hoʻouna i ka memo me hoʻokahi kī, aʻo ka mea hoʻokipa e hoʻokaʻawale iā ia me ke kī like. Eia nō naʻe, aia kahi pilikia e loaʻa i kahi ʻaoʻao ʻekolu ka ʻike e pili ana i nā kī a hiki iā ia ke keakea a hoʻohaʻahaʻa i ka cryptography.
ʻO ka hana ʻana i kahi ala palekana ma waena o nā ʻaoʻao ʻelua ka pōhaku kihi i ka cryptography unbreakable. Hiki i ka hoʻopili ke kumu i kēia. I ka hoʻopili ʻia ʻana o nā ʻōnaehana ʻelua, pili pū kekahi me kekahi (inā hoʻololi kekahi, pēlā kekahi), ʻaʻohe ʻaoʻao ʻekolu e kaʻana like i kēia pilina.
Loaʻa i ka quantum cryptography ka loaʻa ʻole o ka cloning, ʻo ia ka mea hiki ʻole ke hana i kahi kope like o kahi kūlana quantum ʻike ʻole. ʻO ka hopena, ʻaʻole hiki ke hana hou i ka ʻikepili i hoʻopaʻa ʻia ma kahi kūlana quantum.
Me ka hāʻawi ʻana i nā kī kī impenetrable, ua ʻike ʻia ka quantum cryptography (QKD). Hoʻohana ʻo QKD i nā kiʻi polarized randomly e kamaʻilio i ka ʻike e pili ana i ke kī. Hoʻopuka ka mea loaʻa i ke kī me ka hoʻohana ʻana i nā kānana polarizing a me ke ʻano hana e hoʻopili ai i ka memo.
Hoʻololi ʻia ka ʻikepili huna ma o nā laina kamaʻilio maʻamau, akā hiki i ke kī kikoʻī kikoʻī ke hoʻololi i ka memo. Ma muli o ka "heluhelu" i nā kiʻi polarized e hoʻololi i ko lākou mau mokuʻāina, ʻo kēlā me kēia eavesdropping e hoʻomaopopo i nā mea kamaʻilio i ke komo ʻana.
Kāohi ʻia ka ʻenehana QKD e ka fiber optic cable, hiki iā ia ke hāʻawi i ke kiʻi kiʻi no kahi 100km ma mua o ka nāwaliwali loa ʻana. I ka makahiki 2004, ua hoʻoili ʻia ka waihona panakō QKD mua ma Austria.
ʻO ka hōʻoia ʻana i ka hoʻouna ʻana i nā kamaʻilio hiki ʻole ke haʻihaʻi a hoʻopaʻa ʻia i hoʻopaʻa ʻia e pili ana i nā loina kino he mau noi ma ke kālā, ka panakō, ka pūʻali koa, ka lāʻau lapaʻau, a me nā ʻāpana ʻē aʻe. Ke hoʻohana nei kekahi mau ʻoihana i ka QKD pili.
2. Teleportation Quantum
ʻO ka teleportation quantum ke ʻano o ka hoʻouna ʻana i ka ʻike quantum ma waena o nā ʻaoʻao ʻelua, e like me nā photons, atoms, electrons, a me nā kaapuni superconducting. Wahi a ka noiʻi, hiki i ka teleportation ke holo like nā QC me ka hoʻohana ʻana i ka uila liʻiliʻi e hoʻohaʻahaʻa i ka hoʻohana mana ma 100 a 1000 mau manawa.
ʻO ka ʻokoʻa ma waena o ka teleportation quantum a me ka quantum cryptography penei:
- Ka hoʻololi ʻana o ka teleportation quantum Ma luna o kahi kaila maʻamau, hoʻouna ʻia ka ʻike "quantum".
- Ka hoʻololi ʻana o ka quantum cryptography Ma luna o ke kahawai quantum, hoʻouna ʻia ka ʻike "maʻamau".
Hoʻopuka ka mana o nā kamepiula quantum i ka wela, he mea paʻakikī ia i hāʻawi ʻia e pono lākou e hana ma ia mau wela haʻahaʻa. Hiki i ka Teleportation ke alakaʻi i nā hoʻolālā hoʻolālā e hoʻolalelale i ka hoʻomohala ʻana o ka computing quantum.
3. Pūnaehana Ola
Ke hoʻololi mau nei ke kino o ke kanaka, e like me nā mea ola a pau ma muli o ka launa pū ʻana o nā miliona o nā kaʻina kemika a me ke olaola. A hiki i kēia manawa, ua manaʻo ʻia lākou he laina laina, me "A" e alakaʻi ana i "B." Eia nō naʻe, ua ʻike ʻia ka quantum biology a me ka biophysics i ka nui o ka coherence i loko o nā ʻōnaehana biological, me ka hana ʻana o QE.
ʻO ke ala o nā ʻāpana like ʻole o nā hoʻolālā protein ua hoʻopili pū ʻia i hoʻomohala ʻia e ʻae i ka hoʻopaʻa ʻana i ka quantum entanglement a me ka coherence. ʻO ka Quantum Biology kahi kumuhana manaʻo me nā hopohopo like ʻole i pane ʻole ʻia; ke kamaʻilio ʻia, e ʻike nui ʻia nā noi i ka lāʻau lapaʻau.
Ma ke kumumanaʻo, ʻoi aku ka like o ka computing quantum (ma ka hoʻohālikelike ʻana i ka hoʻopili atomic) a me nā ʻōnaehana biological quantum ma mua o nā kamepiula kahiko.
4. Hoʻopaʻa inoa Superdense
ʻO ka Superdense coding ke ʻano o ka hoʻouna ʻana i ʻelua mau ʻike maʻamau me ka hoʻohana ʻana i kahi qubit i hoʻopili ʻia. Hiki i ke code ʻoi loa ke:
- E ʻae i ka mea hoʻohana e hoʻouna i ka hapalua o nā mea e pono ai e kūkulu hou i kahi leka maʻamau ma mua o ka manawa, e ʻae i ka mea hoʻohana e kamaʻilio ma ka pālua o ka wikiwiki a hiki i ka pau ʻana o nā qubits i hoʻouna mua ʻia.
- Hoʻopālua ʻia ka mana o ke kahawai quantum ʻelua ma ka ʻaoʻao hoʻokahi.
- E hoʻohuli i ka bandwidth latency kiʻekiʻe i ka bandwidth latency haʻahaʻa ma o ka hoʻouna ʻana i ka hapalua o ka ʻikepili ma luna o ke kahawai kiʻekiʻe-latency e kākoʻo i ka ʻikepili e hele mai ana ma luna o ke kahawai haʻahaʻa.
Ua kāhea kēlā me kēia hanauna o ke kamaʻilio no ka hoʻoili ʻikepili hou aku. Hiki ke loaʻa ka loaʻa ʻana o ka ʻike me ka superdense coding.
Panina
Hiki i ka quantum entanglement ke ʻae iā mākou e hana me ka ʻikepili i nā ala i ʻike ʻole ʻia. Ma ka hoʻohui ʻana i ka computing quantum me ka entanglement, hiki iā mākou ke pane i nā pilikia e koi ana i ka nui o ka ʻikepili i kahi ʻoi aku ka maikaʻi a me ka palekana.
Me ka hoʻohui ʻana i nā noi olaola a me ka astronomical, hiki ke hoʻohana ʻia ʻo QE no ka pane ʻana i nā pilikia a ke kanaka i noʻonoʻo lōʻihi ai: no hea mai mākou a pehea i hoʻomaka ai?
ʻOi aku ka holomua o ka ʻenehana, ʻoi aku ka nui o nā noi e loaʻa iā mākou - he ʻōlelo hoʻohiki nui loa!
Waiho i ka Reply