Transfòmasyon dijital ap chanje mond lan pi vit pase anvan. Aprann sou konsèp kle yo nan laj dijital la pral vin pi enpòtan toujou ak arive iminan nan yon lòt nouvo vag nan teknoloji ki kapab transfòme modèl ki deja egziste ak vitès etonan ak pouvwa: enfòmatik pwopòsyon.
Nan atik sa a, nou konpare konsèp debaz yo nan enfòmatik tradisyonèl ak enfòmatik pwopòsyon, epi tou li kòmanse eksplore aplikasyon yo nan diferan domèn.
Ki sa ki pwopriyete pwopòsyon?
Pandan tout listwa, lèzòm te devlope teknoloji kòm yo te vin konprann fonksyonman lanati atravè syans. Ant ane 1900 yo ak ane 1930 yo, etid kèk fenomèn fizik ki poko byen konprann te bay yon nouvo teyori fizik: Mekanik kwantik. Teyori sa a dekri epi eksplike fonksyonman mond mikwoskopik la, abita natirèl molekil, atòm ak elektwon.
Non sèlman li te kapab eksplike fenomèn sa yo, men li te tou fè li posib pou konprann ke reyalite subatomik travay nan yon fason konplètman kont-entwisyon, prèske majik, e ke evènman yo pran plas nan mond lan mikwoskopik ki pa rive nan la. mond makroskopik.
Pwopriyete pwopòsyon sa yo gen ladan sipèpozisyon pwopòsyon, entanglement pwopòsyon, ak teleportasyon pwopòsyon.
- Sipèpozisyon kwantik dekri kijan yon patikil ka nan diferan eta an menm tan.
- Entanglement kwantik dekri kijan de patikil yo ka mennen nan yon eta "konplike" epi, apre sa, reponn prèske an menm tan an menm jan an, malgre distans fizik yo. Nan lòt mo, yo ka mete yo osi lwen ke yo vle, epi, lè kominike avèk youn, lòt la reyaji nan entèraksyon sa a menm.
- Quantum teleportasyon itilize entanglement pwopòsyon pou voye enfòmasyon soti nan yon kote nan espas nan yon lòt san yo pa bezwen vwayaje nan espas.
Computing kwantik baze sou pwopriyete pwopòsyon sa yo nan nati subatomik.
Nan ka sa a, konpreyansyon jodi a sou mond mikwoskopik atravè Mekanik kwantik pèmèt nou envante ak konsepsyon teknoloji ki kapab amelyore lavi moun. Gen anpil teknoloji diferan ki itilize fenomèn pwopòsyon, ak kèk nan yo, tankou lazè oswa D 'sonans mayetik (MRI), yo te alantou pou plis pase mwatye yon syèk.
Ki sa ki enfòmatik pwopòsyon?
Pou konprann ki jan òdinatè pwopòsyon travay, li itil pou premye eksplike kijan òdinatè nou itilize chak jou, refere yo nan atik sa a kòm òdinatè dijital oswa klasik, travay. Sa yo, tankou tout lòt aparèy elektwonik tankou tablèt oswa telefòn mobil, sèvi ak Bits kòm inite fondamantal memwa yo. Sa vle di ke pwogram ak aplikasyon yo kode nan Bits, sa vle di nan yon lang binè zewo ak yon sèl.
Chak fwa nou kominike avèk nenpòt nan aparèy sa yo, pou egzanp lè nou peze yon kle sou klavye a, strings de zewo, ak youn yo kreye, detwi ak / oswa modifye nan òdinatè a.
Kesyon an enteresan an se, ki sa yo zewo ak sa yo fizikman andedan òdinatè a? Eta zewo ak yon sèl nan bit yo koresponn ak kouran elektrik k ap koule, oswa ou pa, nan pati mikwoskopik yo rele tranzistò, ki aji kòm switch. Lè pa gen okenn kouran ap koule tankou dlo, tranzistò a se "off" ak koresponn ak yon ti jan 0, epi lè li ap koule tankou dlo, li se "sou" ak koresponn ak yon ti jan 1.
Nan yon fòm ki pi senplifye, se kòmsi ti bit 0 ak 1 koresponn ak twou, se konsa ke yon twou vid se yon ti jan 0 ak yon twou okipe pa yon elèktron se yon ti jan 1. Kounye a ke nou gen yon lide sou ki jan òdinatè jodi a travay. , ann eseye konprann ki jan òdinatè pwopòsyon travay.
Soti nan bits nan kbit
Inite fondamantal enfòmasyon nan enfòmatik pwopòsyon an se bit pwopòsyon oswa kbit. Qubits se, pa definisyon, sistèm pwopòsyon de nivo ki, tankou Bits, ka nan nivo ki ba, ki koresponn ak yon eta nan eksitasyon ki ba oswa enèji defini kòm 0; oswa nan nivo segondè, ki koresponn ak yon eta ki pi wo eksitasyon oswa defini kòm 1.
Sepandan, ak isit la manti diferans fondamantal ak informatique klasik, qubits kapab tou nan nenpòt nan yon kantite enfini nan eta entèmedyè ant 0 ak 1, tankou yon eta ki se mwatye 0 ak mwatye 1, oswa twa ka nan 0 ak yon ka. nan 1. Yo konnen fenomèn sa a kòm sipèpozisyon pwopòsyon epi li natirèl nan sistèm pwopòsyon yo.
Algoritm kwantik: Enfòmatik eksponansyèlman pi pwisan ak efikas
Objektif òdinatè pwopòsyon an se pran avantaj de pwopriyete pwopòsyon sa yo nan qubits, kòm sistèm pwopòsyon, pou kapab kouri algoritm pwopòsyon ki sèvi ak sipèpozisyon ak entanglement yo ofri pi gwo pouvwa pwosesis pase sa yo klasik.
Li enpòtan pou fè remake ke chanjman paradigm reyèl la pa konpoze de fè menm bagay ke òdinatè dijital oswa klasik -sa yo kounye a- fè, men pi vit, jan anpil atik erè reklame, men pito ke algoritm pwopòsyon pèmèt sèten operasyon yo dwe. fè nan yon fason totalman diferan; ki souvan pi efikas -sa vle di, nan anpil mwens tan oswa lè l sèvi avèk anpil mwens resous enfòmatik-.
Ann gade yon egzanp konkrè sou sa sa vle di. Ann imajine ke nou nan San Francisco epi nou vle konnen ki pi bon wout nan New York nan yon milyon opsyon pou rive la (N=1,000,000). Pou nou kapab itilize òdinatè yo pou jwenn wout la pi bon, nou bezwen nimerize 1,000,000 opsyon, ki vle di tradui yo nan lang bit pou òdinatè klasik la ak nan qubits pou òdinatè pwopòsyon an.
Pandan ke yon òdinatè klasik ta bezwen ale nan tout chemen yo youn pa youn jiskaske li jwenn youn nan vle, yon òdinatè pwopòsyon pran avantaj de yon pwosesis ke yo rekonèt kòm paralelis pwopòsyon ki pèmèt li, esansyèlman, konsidere tout chemen an yon fwa. Sa a vle di ke òdinatè pwopòsyon an ap jwenn wout optimal a byen lwen pi vit pase òdinatè klasik la, akòz optimize resous yo itilize yo.
Pou konprann diferans ki genyen nan kapasite enfòmatik, ak n kbit nou ka fè ekivalan a sa ki ta posib ak 2.n bits. Li souvan di ke ak apeprè 270 kbit ou ta ka gen plis eta baz nan yon òdinatè pwopòsyon - plis diferan ak similtane sil karaktè - pase kantite atòm nan linivè a, ki estime a apeprè 2.80. Yon lòt egzanp se ke li estime ke ak yon òdinatè pwopòsyon ant 2000 ak 2500 qubits ou ta ka kraze pratikman tout kriptografi yo itilize jodi a (li rele kriptografi kle piblik).
Osi lwen ke kriptografik ale, gen anpil avantaj nan itilize quantum computing. Si de sistèm yo piman konplitché, sa vle di yo gen rapò youn ak lòt (sa vle di, lè youn chanje, lòt la tou chanje) epi pa gen okenn twazyèm pati pataje korelasyon sa a.
Takeaway
Nou nan yon tan nan transfòmasyon dijital kote diferan teknoloji émergentes tankou blockchain, entèlijans atifisyèl, dron, Entènèt bagay sa yo, reyalite vityèl, 5G, enprimant 3D, robo oswa machin otonòm yo de pli zan pli prezan nan plizyè domèn ak sektè.
Teknoloji sa yo, ki tabli pou amelyore kalite lavi moun nan akselere devlopman ak jenere enpak sosyal, ap avanse kounye a an paralèl. Sèlman raman nou wè konpayi devlope pwodwi ki eksplwate konbinezon de oswa plis nan teknoloji sa yo, tankou blockchain ak IoT oswa dron ak atifisyèl entèlijans.
Pandan ke yo destine yo konvèje epi konsa jenere eksponansyèlman pi gwo enpak, premye etap nan devlopman yo nan ak rate nan devlopè ak moun ki gen orijin teknik vle di ke dirèksyon yo toujou yon travay annatant.
Akòz potansyèl deranje yo, teknoloji pwopòsyon yo espere pa sèlman konvèje ak tout nouvo teknoloji sa yo, men tou, yo gen yon gwo enfliyans sou nòmalman tout nan yo. Kwantik informatique pral menase otantifikasyon an, echanj ak depo an sekirite nan done, ki gen yon pi gwo enpak sou teknoloji sa yo nan ki kriptografik jwe yon wòl ki pi enpòtan, tankou cybersecurity oswa blockchain.
Kite yon Reply