Bab lan Paragraf[Singidaken][Tampilake]
Transformasi digital ngganti jagad luwih cepet tinimbang sadurunge. Sinau babagan konsep kunci ing jaman digital bakal dadi luwih kritis kanthi kedadeyan gelombang teknologi anyar liyane sing bisa ngowahi model sing ana kanthi kecepatan lan kekuwatan sing nggumunake: komputasi kuantum.
Ing artikel iki, kita mbandhingake konsep dhasar komputasi tradisional lan komputasi kuantum, lan uga wiwit njelajah aplikasi ing macem-macem wilayah.
Apa sifat kuantum?
Sajrone sejarah, manungsa wis ngembangake teknologi amarga dheweke ngerti cara kerja alam liwat ilmu pengetahuan. Antarane taun 1900-an lan 1930-an, sinau babagan sawetara fenomena fisik sing durung dimangerteni kanthi bener nuwuhake teori fisik anyar: Mekanika Kuantum. Téori iki njlèntrèhaké lan njlèntrèhaké cara kerja donya mikroskopis, habitat alami molekul, atom lan elektron.
Ora mung bisa njlentrehake fenomena kasebut, nanging uga bisa ngerteni manawa kasunyatan subatom bisa ditindakake kanthi cara sing kontra-intuisi, meh magis, lan kedadeyan kasebut kedadeyan ing jagad mikroskopis sing ora kedadeyan ing jagad mikroskopis. jagad makroskopik.
Sifat kuantum kasebut kalebu superposisi kuantum, entanglement kuantum, lan teleportasi kuantum.
- Superposisi kuantum nerangake carane partikel bisa ing negara beda ing wektu sing padha.
- Entanglement kuantum nggambarake carane rong partikel bisa digawa menyang "entangled" negara lan, sawise iku, nanggapi meh bebarengan ing cara sing padha, senadyan kadohan fisik. Ing tembung liyane, padha bisa diselehake minangka adoh minangka dikarepake, lan, nalika sesambungan karo siji, liyane reaksi kanggo interaksi padha.
- Teleportasi kuantum nggunakake entanglement kuantum kanggo ngirim informasi saka papan siji menyang papan liyane tanpa perlu lelungan liwat antariksa.
Komputasi kuantum adhedhasar sifat kuantum sing sifate subatom.
Ing kasus iki, pangerten saiki babagan jagad mikroskopis liwat Mekanika Kuantum ngidini kita nemokake lan ngrancang teknologi sing bisa ningkatake urip manungsa. Ana macem-macem teknologi sing nggunakake fenomena kuantum, lan sawetara, kayata laser utawa magnetic resonance imaging (MRI), wis ana luwih saka setengah abad.
Apa komputasi kuantum?
Kanggo mangerteni carane komputer kuantum bisa digunakake, luwih dhisik kudu nerangake carane komputer sing digunakake saben dina, sing diarani ing artikel iki minangka komputer digital utawa klasik. Iki, kaya kabeh piranti elektronik liyane kayata tablet utawa ponsel, nggunakake bit minangka unit dhasar memori. Iki tegese program lan aplikasi dienkode ing bit, yaiku ing basa binar nol lan siji.
Saben-saben kita sesambungan karo samubarang piranti iki, contone, kanthi mencet tombol ing keyboard, strings saka zeros, lan siji-sijine digawe, numpes lan / utawa diowahi ing komputer.
Pitakonan sing menarik yaiku, apa nol kasebut lan sing ana ing njero komputer? Negara nol lan siji saka bit cocog karo arus listrik sing mili, utawa ora, liwat bagean mikroskopis sing disebut transistor, sing tumindak minangka saklar. Yen ora ana arus sing mili, transistor "mati" lan cocog karo bit 0, lan nalika mili, "on" lan cocog karo bit 1.
Ing wangun sing luwih disederhanakake, kaya-kaya bit 0 lan 1 cocog karo bolongan, saengga bolongan kosong rada 0 lan bolongan sing dikuwasani elektron rada 1. Saiki kita duwe gagasan babagan cara kerja komputer saiki. , ayo nyoba ngerti cara kerja komputer kuantum.
Saka bit kanggo qubits
Unit dhasar informasi ing komputasi kuantum yaiku bit kuantum utawa qubit. Qubits, miturut definisi, sistem kuantum rong tingkat sing, kaya bit, bisa ana ing tingkat sing kurang, sing cocog karo kahanan eksitasi sing kurang utawa energi sing ditetepake minangka 0; utawa ing tingkat dhuwur, sing cocog karo kahanan eksitasi sing luwih dhuwur utawa ditetepake minangka 1.
Nanging, lan ing kene ana prabédan dhasar karo komputasi klasik, qubit uga bisa ana ing sembarang negara penengah tanpa wates antarane 0 lan 1, kayata negara sing setengah 0 lan setengah 1, utawa telung perempat saka 0 lan seprapat. saka 1. Fenomena iki dikenal minangka superposisi kuantum lan alamiah ing sistem kuantum.
Algoritma kuantum: Komputasi sing luwih kuat lan efisien
Tujuan komputer kuantum yaiku kanggo njupuk kauntungan saka sifat kuantum saka qubit, minangka sistem kuantum, supaya bisa mbukak algoritma kuantum sing nggunakake superposisi lan entanglement kanggo menehi daya pangolahan sing luwih gedhe tinimbang sing klasik.
Penting kanggo nuduhake yen owah-owahan paradigma nyata ora kalebu nindakake perkara sing padha karo komputer digital utawa klasik - sing saiki-, nanging luwih cepet, amarga akeh artikel sing salah ngaku, nanging algoritma kuantum ngidini operasi tartamtu bisa ditindakake. dileksanakake kanthi cara sing beda banget; sing asring luwih efisien -yaiku, ing wektu sing luwih sithik utawa nggunakake sumber daya komputasi sing luwih sithik-.
Ayo goleki conto konkrit babagan apa tegese. Bayangake yen kita ana ing San Francisco lan kita pengin ngerti rute sing paling apik menyang New York saka sejuta pilihan kanggo mlebu ing kana (N=1,000,000). Supaya bisa nggunakake komputer kanggo nemokake rute sing optimal, kita kudu digitalisasi 1,000,000 opsi, sing tegese nerjemahake menyang basa bit kanggo komputer klasik lan dadi qubit kanggo komputer kuantum.
Nalika komputer klasik kudu ngliwati kabeh dalan siji-siji nganti nemokake sing dikarepake, komputer kuantum njupuk kauntungan saka proses sing dikenal minangka paralelisme kuantum sing ngidini, ing asas, nimbang kabeh jalur bebarengan. Iki nuduhake manawa komputer kuantum bakal nemokake rute optimal luwih cepet tinimbang komputer klasik, amarga optimasi sumber daya sing digunakake.
Kanggo mangerteni prabédan ing kapasitas komputasi, kanthi n qubits kita bisa nindakake sing padha karo apa sing bisa ditindakake kanthi 2n bit. Asring ngandika yen karo bab 270 qubits sampeyan bisa duwe luwih akeh negara dhasar ing komputer kuantum - luwih beda lan simultaneous strings karakter - saka jumlah atom ing alam semesta, kang kira-kira 2.80. Conto liyane yaiku kira-kira kanthi komputer kuantum antarane 2000 lan 2500 qubit sampeyan bisa ngilangi kabeh kriptografi sing digunakake saiki (dikenal minangka kriptografi kunci publik).
Minangka kriptografi, ana akeh kaluwihan kanggo nggunakake komputasi kuantum. Yen loro sistem murni entangled, iku tegese padha hubungan karo saben liyane (ie, nalika siji diganti, liyane uga diganti) lan ora ana pihak katelu nuduhake korélasi iki.
takeaway
Saiki kita ana ing jaman transformasi digital kanthi macem-macem teknologi sing berkembang kayata blockchain, intelijen buatan, drone, Internet of Things, kasunyatan virtual, 5G, printer 3D, robot utawa otonomi kendaraan tambah akeh ing macem-macem lapangan lan sektor.
Teknologi kasebut, sing disetel kanggo ningkatake kualitas urip manungsa kanthi nyepetake pembangunan lan ngasilake dampak sosial, saiki maju kanthi paralel. Arang banget kita ndeleng perusahaan ngembangake produk sing nggunakake kombinasi loro utawa luwih teknologi kasebut, kayata pamblokiran lan IoT utawa drone lan Kacerdhasan gawéyan.
Nalika padha ditakdirake kanggo konvergen lan kanthi mangkono ngasilake impact sing luwih gedhe, ing tahap awal pembangunan lan kekurangan pangembang lan wong sing duwe latar mburi teknis tegese konvergensi isih dadi tugas sing ditundha.
Amarga potensial sing bisa ngganggu, teknologi kuantum samesthine ora mung bisa gabung karo kabeh teknologi anyar kasebut, nanging uga duwe pengaruh sing amba ing meh kabeh. Komputasi kuantum bakal ngancam otentikasi, ijol-ijolan lan panyimpenan data sing aman, nduwe pengaruh sing luwih gedhe marang teknologi kasebut ing ngendi kriptografi nduweni peran sing luwih relevan, kayata cybersecurity utawa blockchain.
Ninggalake a Reply