Veguherîna dîjîtal cîhanê ji berê zûtir diguherîne. Fêrbûna li ser têgehên sereke yên serdema dîjîtal dê bi hatina nêzîk a pêleke nû ya teknolojiyê re ku dikare modelên heyî bi lez û bezek ecêb veguhezîne hîn krîtîktir bibe: hesabkirina quantum.
Di vê gotarê de, em têgehên bingehîn ên hesabkirina kevneşopî û hesabkirina quantum berhev dikin, û di heman demê de dest bi lêkolîna serîlêdana wan di warên cûda de dikin.
Taybetmendiyên quantum çi ne?
Di dirêjahiya dîrokê de, mirovan teknolojiyek pêşxistiye ku ew bi riya zanistê re karên xwezayê fam kirine. Di navbera salên 1900 û 1930-an de, lêkolîna hin diyardeyên fizîkî yên ku hê baş nehatine fehm kirin, teorîyeke fizîkî ya nû derxist holê: Mekanîka Quantum. Ev teorî xebatên cîhana mîkroskopî, jîngeha xwezayî ya molekul, atom û elektronan vedibêje û rave dike.
Ne tenê karîbû van diyardeyan rave bike, lê di heman demê de hişt ku were fêm kirin ku rastiya subatomî bi tevahî dijberî-hişmendî, hema hema bi rengek efsûnî dixebite, û ku bûyerên ku di cîhana mîkroskopî de diqewimin diqewimin. cîhana makroskopî.
Van taybetiyên kuantûmê serperesaziya kuantûmê, tevlihevbûna kuantûmê, û teleportasyona kuantumê pêk tîne.
- Sperposition Kuantum diyar dike ku çawa parçikek dikare di heman demê de di rewşên cûda de be.
- Tevliheviya kuantumê diyar dike ku çawa du pirtik dikarin bibin rewşek "tevlihev" û, piştî wê, tevî dûrbûna wan a laşî, hema hema di heman demê de bi heman rengî bersivê didin. Bi gotineke din, ew dikarin bi qasî ku tê xwestin ji hev dûr werin danîn, û dema ku bi yekî re têkilî daynin, yê din jî li hember heman têkiliyê bertek nîşan dide.
- Teleportasyona Quantum tevlîheviya kuantûmê bikar tîne da ku bêyî ku hewcedariya rêwîtiya di fezayê de ji cîhek fezayê bişîne cîhek din.
Hesabkirina kuantûmê li ser van taybetmendiyên kuantûmî yên xwezaya subatomî ye.
Di vê rewşê de, têgihîştina cîhana mîkroskopî ya îroyîn bi riya Mekanîka Quantum rê dide me ku em teknolojiyên ku dikarin jiyana mirovan baştir bikin îcad û sêwiran bikin. Gelek teknolojiyên cihêreng hene ku diyardeyên quantum bikar tînin, û hin ji wan, wekî lazer an wênekêşiya rezonansê ya magnetîkî (MRI), ji nîv sedsalê zêdetir e ku hene.
Komputera quantum çi ye?
Ji bo ku fêm bikin ka komputerên quantum çawa dixebitin, kêrhatî ye ku meriv pêşî rave bike ka komputerên ku em her roj bikar tînin, ku di vê gotarê de wekî komputerên dîjîtal an klasîk têne binav kirin, çawa dixebitin. Ev, mîna hemî amûrên elektronîkî yên din ên wekî tablet an têlefonên desta, bit wekî yekîneyên xwe yên bingehîn ên bîranînê bikar tînin. Wateya vê yekê ew e ku bername û sepan bi bit, ango bi zimanekî binary yên sifir û yekan têne kodkirin.
Her gava ku em bi yek ji van amûran re têkilî daynin, wek nimûne bi tikandina bişkojek li ser klavyeyê, rêzikên sifir û yekan di nav komputerê de têne çêkirin, hilweşandin û/an guherandin.
Pirsa balkêş ev e, ev sifir û yek bi fizîkî di hundurê komputerê de çi ne? Rewşên sifir û yek ên bîtan bi herikîna elektrîkê re têkildar in, an na, di nav beşên mîkroskopî yên ku jê re transîstor têne gotin, ku wekî guhêrbar tevdigerin. Dema ku herik neherike, transîstor "off" e û bi bitek 0 re têkildar e û dema ku diherike, ew "ser" e û bi bit 1 re têkildar e.
Bi rengekî sadetir, mîna ku bitsên 0 û 1 bi kunkan re têkildar in, ji ber vê yekê kunek vala hinekî 0 ye û qulikek ku elektronek tê de ye hinekî 1 e. Niha ku me fikrek heye ku komputerên îro çawa dixebitin. , em hewl bidin ku fêm bikin ka komputerên kuantum çawa dixebitin.
Ji bitikan heta qubitan
Yekeya bingehîn a agahdariyê di hesabkirina kuantûmê de bit an quantumê ye. Qubit, ji hêla pênasê ve, pergalên kuantûmê yên du-ast in ku, mîna bit, dikarin di asta nizm de bin, ku bi rewşek heyecanek kêm an enerjiyê re wekî 0 tê pênase kirin re têkildar e; an di asta bilind de, ku bi rewşek heyecanek bilind re têkildar e an wekî 1 tête diyar kirin.
Lêbelê, û li vir cûdahiya bingehîn bi hesabkirina klasîk re heye, qubit di heman demê de dikare di her hejmareke bêdawî ya dewletên navîn de di navbera 0 û 1 de bin, wek rewşek ku nîv 0 û nîv 1, an sê çaryek 0 û çaryek e. ji 1. Ev diyarde wek serpêhatiya kuantûmê tê zanîn û di pergalên kuantûmê de xwezayî ye.
Algorîtmayên Quantum: Hêjmarkirina bi hêztir û bikêrhatîtir
Armanca komputerên kuantûmê ew e ku ji van taybetmendiyên quantumî yên qubitan, wekî pergalên quantum, sûd werbigirin, da ku bikarin algorîtmayên kuantûmê yên ku superposition û tevlihevbûnê bikar tînin bimeşînin da ku ji yên klasîk hêza hilberandinê pir mezintir pêşkêş bikin.
Girîng e ku were destnîşan kirin ku guheztina paradîgmaya rastîn ne ji kirina heman tiştê ku komputerên dîjîtal an yên klasîk -yên niha- dikin pêk tê, lê zûtirîn, wekî ku gelek gotar bi xeletî îdîa dikin, lê berevajî ku algorîtmayên quantum destûrê didin hin operasyonan. bi awayek bi tevahî cûda pêk tê; ew pir caran bikêrtir e -ango di demek pir hindik de an jî kêm çavkaniyên hesabker bikar tîne-.
Ka em li mînakek berbiçav binêrin ka ev tê çi wateyê. Ka em bifikirin ku em li San Francisco ne û em dixwazin zanibin ku ji mîlyon vebijarkên ji bo gihîştina wir riya çêtirîn a New Yorkê kîjan e (N = 1,000,000). Ji bo ku em bikaribin komputeran bikar bînin da ku rêça çêtirîn bibînin, pêdivî ye ku em 1,000,000 vebijarkan dîjîtal bikin, ku tê vê wateyê ku ji bo komputera klasîk wergerînin zimanê bit û ji bo komputera kuantumê jî li qubitan.
Digel ku komputerek klasîk pêdivî ye ku hemî riyan yek bi yek bişopîne heya ku ya xwestî bibîne, komputerek kuantûmê ji pêvajoyek ku wekî paralelîzma quantum tê zanîn sûd werdigire ku destûrê dide wê ku, di bingeh de, hemî riyan bi yekcarî binirxîne. Ev tê wê wateyê ku komputera kuantumê ji ber xweşbîniya çavkaniyên bikar anîne, dê riya çêtirîn ji komputera klasîk pir zûtir bibîne.
Ji bo ku em cûdahiyên di kapasîteya hesabkirinê de fam bikin, bi n qubitan em dikarin hevwateya ku dê bi 2-yê gengaz be bikin.n bits. Gelek caran tê gotin ku bi qasî 270 qubits, hûn dikarin di komputerek kuantumê de bêtir rewşên bingehîn hebin - ji hejmara atomên gerdûnê, ku tê texmîn kirin ku bi qasî 2 be, - ji rêzikên tîpan cudatir û hevdemtir -80. Mînakek din jî ev e ku tê texmîn kirin ku bi komputerek kuantûmê ya di navbera 2000 û 2500 qubitan de hûn dikarin di pratîkê de hemî şîfreya ku îro têne bikar anîn (ku wekî şîfreya mifteya giştî tê zanîn) bişkînin.
Bi qasî ku krîptografî diçe, gelek avantajên karanîna hene komplomasyonê. Ger du pergal bi tevahî tevlihev bin, ev tê wê wateyê ku ew bi hev re têkildar in (ango gava yek diguhere, ya din jî diguhere) û tu aliyek sêyemîn vê pêwendiyê parve nake.
Biçe derve
Em di demek veguheztina dîjîtal de ne ku tê de teknolojiyên cihêreng ên derketinê yên wekî blokchein, îstîxbarata çêkirî, dron, Înterneta Tiştan, rastiya virtual, 5G, çaperên 3D, robot an wesayîtên xweser di gelek qad û sektoran de zêde dibin.
Van teknolojiyên ku bi lezkirina pêşkeftinê û afirandina bandora civakî ji bo baştirkirina kalîteya jiyana mirovan têne destnîşan kirin, niha bi hev re pêşve diçin. Tenê kêm caran em dibînin ku pargîdaniyên ku hilberên ku ji van teknolojiyên du an jî zêdetir bi hev re bi kar tînin, wekî blokchain û IoT an dron û çêkirî.
Digel ku ew qedera xwe didin hev û bi vî rengî bandorek berbiçav biafirînin, qonaxa destpêkê ya pêşkeftinê ya ku ew tê de ne û kêmbûna pêşdebiran û mirovên xwedan paşnavên teknîkî tê vê wateyê ku lihevhatin hîn jî peywirek li bendê ne.
Ji ber potansiyela wan a têkder, teknolojiyên quantumê ne tenê bi van teknolojiyên nû re hevaheng in, lê di heman demê de bandorek berfireh li hema hema hemî wan jî hebe. Hesabkirina Quantum dê tehdîdkirin, pevguhertin û hilanîna ewledar a daneyan tehdîd bike, bandorek mezintir li ser wan teknolojiyên ku krîptografî tê de rolek têkildartir dilîze, mîna ewlehiya sîber an zincîra blokê.
Leave a Reply