ການຫັນປ່ຽນທາງດິຈິຕອລກໍາລັງປ່ຽນແປງໂລກໄວກວ່າທີ່ເຄີຍມີມາກ່ອນ. ການຮຽນຮູ້ກ່ຽວກັບແນວຄວາມຄິດຫຼັກຂອງຍຸກດິຈິຕອລ ຈະກາຍເປັນສິ່ງສຳຄັນຍິ່ງຂຶ້ນ ດ້ວຍການມາຮອດປັດຈຸບັນຂອງເທັກໂນໂລຍີໃໝ່ອີກອັນໜຶ່ງ ທີ່ມີຄວາມສາມາດປ່ຽນແປງແບບຈໍາລອງທີ່ມີຢູ່ແລ້ວດ້ວຍຄວາມໄວ ແລະພະລັງທີ່ໜ້າປະຫລາດໃຈຄື: ຄອມພິວເຕີ້ quantum.
ໃນບົດຄວາມນີ້, ພວກເຮົາປຽບທຽບແນວຄວາມຄິດພື້ນຖານຂອງຄອມພິວເຕີ້ແບບດັ້ງເດີມແລະຄອມພິວເຕີ້ quantum, ແລະຍັງເລີ່ມຕົ້ນຄົ້ນຫາຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງພວກເຂົາໃນຂົງເຂດຕ່າງໆ.
ຄຸນສົມບັດ quantum ແມ່ນຫຍັງ?
ຕະຫຼອດປະຫວັດສາດ, ມະນຸດໄດ້ພັດທະນາເຕັກໂນໂລຢີຍ້ອນວ່າພວກເຂົາເຂົ້າໃຈການເຮັດວຽກຂອງທໍາມະຊາດໂດຍຜ່ານວິທະຍາສາດ. ລະຫວ່າງຊຸມປີ 1900 ແລະ 1930, ການສຶກສາປະກົດການທາງກາຍະພາບບາງຢ່າງທີ່ຍັງບໍ່ທັນເຂົ້າໃຈດີໄດ້ເຮັດໃຫ້ເກີດທິດສະດີທາງດ້ານຮ່າງກາຍໃຫມ່: Quantum Mechanics. ທິດສະດີນີ້ອະທິບາຍແລະອະທິບາຍການເຮັດວຽກຂອງໂລກກ້ອງຈຸລະທັດ, ທີ່ຢູ່ອາໄສທໍາມະຊາດຂອງໂມເລກຸນ, ອະຕອມແລະເອເລັກໂຕຣນິກ.
ມັນບໍ່ພຽງແຕ່ສາມາດອະທິບາຍປະກົດການເຫຼົ່ານີ້, ແຕ່ມັນຍັງເຮັດໃຫ້ມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະເຂົ້າໃຈວ່າຄວາມເປັນຈິງ subatomic ເຮັດວຽກໃນວິທີການຕ້ານການ intuitive ຢ່າງສົມບູນ, ເກືອບ magical, ແລະເຫດການທີ່ເກີດຂຶ້ນໃນໂລກກ້ອງຈຸລະທັດທີ່ບໍ່ໄດ້ເກີດຂຶ້ນໃນໂລກ. ໂລກ macroscopic.
ຄຸນສົມບັດ quantum ເຫຼົ່ານີ້ລວມມີ quantum superposition, quantum entanglement, ແລະ quantum teleportation.
- ເໜືອລະດັບ Quantum ອະທິບາຍວິທີການທີ່ອະນຸພາກສາມາດຢູ່ໃນສະຖານະທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນເວລາດຽວກັນ.
- ການຕິດຂັດ Quantum ອະທິບາຍວ່າສອງອະນຸພາກສາມາດຖືກນໍາມາສູ່ສະຖານະ "ຕິດກັນ" ແລະ, ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ຕອບສະຫນອງເກືອບພ້ອມໆກັນໃນລັກສະນະດຽວກັນ, ເຖິງວ່າຈະມີໄລຍະທາງທາງດ້ານຮ່າງກາຍ. ໃນຄໍາສັບຕ່າງໆອື່ນໆ, ພວກເຂົາສາມາດຖືກວາງໄວ້ໄກກັນຕາມຄວາມຕ້ອງການ, ແລະ, ເມື່ອພົວພັນກັບຫນຶ່ງ, ອີກອັນຫນຶ່ງມີປະຕິກິລິຍາຕໍ່ການໂຕ້ຕອບດຽວກັນນັ້ນ.
- ການສົ່ງສັນຍານ Quantum ໃຊ້ quantum entanglement ເພື່ອສົ່ງຂໍ້ມູນຈາກບ່ອນຫນຶ່ງໃນອາວະກາດໄປຫາບ່ອນອື່ນໂດຍບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງເດີນທາງຜ່ານອາວະກາດ.
ຄອມພິວເຕີ້ Quantum ແມ່ນອີງໃສ່ຄຸນສົມບັດ quantum ເຫຼົ່ານີ້ຂອງລັກສະນະຂອງ subatomic.
ໃນກໍລະນີນີ້, ຄວາມເຂົ້າໃຈໃນປັດຈຸບັນກ່ຽວກັບໂລກກ້ອງຈຸລະທັດຜ່ານ Quantum Mechanics ຊ່ວຍໃຫ້ພວກເຮົາປະດິດແລະອອກແບບເຕັກໂນໂລຢີທີ່ມີຄວາມສາມາດໃນການປັບປຸງຊີວິດຂອງຄົນ. ມີເຕັກໂນໂລຢີທີ່ແຕກຕ່າງກັນຫຼາຍທີ່ໃຊ້ປະກົດການ quantum, ແລະບາງອັນ, ເຊັ່ນ: lasers ຫຼື magnetic resonance imaging (MRI), ໄດ້ປະມານຫຼາຍກວ່າເຄິ່ງຫນຶ່ງສະຕະວັດ.
ຄອມພິວເຕີ quantum ແມ່ນຫຍັງ?
ເພື່ອເຂົ້າໃຈວິທີການຄອມພິວເຕີ quantum ເຮັດວຽກ, ມັນເປັນປະໂຫຍດທໍາອິດທີ່ຈະອະທິບາຍວິທີການຄອມພິວເຕີທີ່ພວກເຮົາໃຊ້ທຸກໆມື້, ອ້າງອີງໃນບົດຄວາມນີ້ເປັນຄອມພິວເຕີດິຈິຕອນຫຼືຄລາສສິກ, ເຮັດວຽກ. ເຫຼົ່ານີ້, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກອື່ນໆທັງຫມົດເຊັ່ນ: ແທັບເລັດຫຼືໂທລະສັບມືຖື, ໃຊ້ bits ເປັນຫນ່ວຍຄວາມຈໍາພື້ນຖານຂອງເຂົາເຈົ້າ. ນີ້ຫມາຍຄວາມວ່າໂປລແກລມແລະແອັບພລິເຄຊັນຖືກເຂົ້າລະຫັດເປັນບິດ, ເຊັ່ນໃນພາສາຖານສອງຂອງສູນແລະຫນຶ່ງ.
ທຸກໆຄັ້ງທີ່ພວກເຮົາພົວພັນກັບອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້, ຕົວຢ່າງໂດຍການກົດປຸ່ມເທິງແປ້ນພິມ, ສາຍຂອງສູນ, ແລະອັນໃດນຶ່ງຖືກສ້າງຂື້ນ, ທໍາລາຍແລະ / ຫຼືດັດແກ້ພາຍໃນຄອມພິວເຕີ.
ຄໍາຖາມທີ່ຫນ້າສົນໃຈແມ່ນ, ສູນເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນຫຍັງແລະສິ່ງທີ່ຢູ່ໃນຄອມພິວເຕີ? ສູນສູນ ແລະລັດໜຶ່ງຂອງບິດກົງກັນກັບກະແສໄຟຟ້າທີ່ໄຫຼຜ່ານພາກສ່ວນກ້ອງຈຸລະທັດທີ່ເອີ້ນວ່າ transistors, ເຊິ່ງເຮັດໜ້າທີ່ເປັນສະຫຼັບ. ໃນເວລາທີ່ບໍ່ມີກະແສໄຟຟ້າໄຫຼ, transistor ແມ່ນ "ປິດ" ແລະສອດຄ່ອງກັບ bit 0, ແລະໃນເວລາທີ່ມັນໄຫຼ, ມັນແມ່ນ "on" ແລະກົງກັບ bit 1.
ໃນຮູບແບບທີ່ງ່າຍກວ່າ, ມັນຄືກັບວ່າບິດ 0 ແລະ 1 ສອດຄ້ອງກັບຮູ, ດັ່ງນັ້ນຮູຫວ່າງເປົ່າແມ່ນ 0 ແລະຮູທີ່ຍຶດໂດຍເອເລັກໂຕຣນິກແມ່ນ 1. ດຽວນີ້ພວກເຮົາມີຄວາມຄິດກ່ຽວກັບວິທີການເຮັດວຽກຂອງຄອມພິວເຕີໃນທຸກມື້ນີ້. , ໃຫ້ພະຍາຍາມເຂົ້າໃຈວິທີການຄອມພິວເຕີ quantum ເຮັດວຽກ.
ຈາກ bits ກັບ qubits
ຫົວໜ່ວຍພື້ນຖານຂອງຂໍ້ມູນໃນ quantum computing ແມ່ນ quantum bit ຫຼື qubit. Qubits ແມ່ນ, ຕາມຄໍານິຍາມ, ລະບົບ quantum ສອງລະດັບທີ່, ເຊັ່ນ bits, ສາມາດຢູ່ໃນລະດັບຕ່ໍາ, ເຊິ່ງກົງກັບສະຖານະຂອງຄວາມຕື່ນເຕັ້ນຕ່ໍາຫຼືພະລັງງານກໍານົດເປັນ 0; ຫຼືຢູ່ໃນລະດັບສູງ, ຊຶ່ງສອດຄ່ອງກັບສະຖານະຂອງຄວາມຕື່ນເຕັ້ນທີ່ສູງຂຶ້ນຫຼືກໍານົດເປັນ 1.
ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ແລະນີ້ແມ່ນຄວາມແຕກຕ່າງພື້ນຖານກັບຄອມພິວເຕີ້ຄລາສສິກ, qubits ຍັງສາມາດຢູ່ໃນຈໍານວນທີ່ບໍ່ມີຂອບເຂດຂອງລັດກາງລະຫວ່າງ 0 ແລະ 1, ເຊັ່ນວ່າລັດທີ່ເປັນເຄິ່ງຫນຶ່ງ 0 ແລະເຄິ່ງຫນຶ່ງ 1, ຫຼືສາມສ່ວນຂອງ 0 ແລະຫນຶ່ງໄຕມາດ. ຂອງ 1. ປະກົດການນີ້ເອີ້ນວ່າ superposition quantum ແລະເປັນທໍາມະຊາດໃນລະບົບ quantum.
Quantum algorithms: ການຄິດໄລ່ແບບເລັ່ງລັດ ແລະມີປະສິດທິພາບຫຼາຍຂຶ້ນ
ຈຸດປະສົງຂອງຄອມພິວເຕີ quantum ແມ່ນເພື່ອໃຊ້ປະໂຍດຈາກຄຸນສົມບັດ quantum ເຫຼົ່ານີ້ຂອງ qubits, ເປັນລະບົບ quantum, ເພື່ອໃຫ້ສາມາດດໍາເນີນການ quantum algorithms ທີ່ໃຊ້ superposition ແລະ entanglement ເພື່ອສະຫນອງພະລັງງານການປຸງແຕ່ງຫຼາຍກ່ວາຄລາສສິກ.
ມັນເປັນສິ່ງສໍາຄັນທີ່ຈະຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າການປ່ຽນແປງແບບແຜນທີ່ແທ້ຈິງບໍ່ໄດ້ປະກອບດ້ວຍການເຮັດສິ່ງດຽວກັນກັບຄອມພິວເຕີດິຈິຕອນຫຼືຄລາສສິກ - ປະຈຸບັນ - ເຮັດ, ແຕ່ໄວກວ່າ, ຍ້ອນວ່າບົດຄວາມຈໍານວນຫຼາຍອ້າງວ່າຜິດພາດ, ແຕ່ quantum algorithms ອະນຸຍາດໃຫ້ປະຕິບັດງານບາງຢ່າງ. ປະຕິບັດໃນວິທີການທີ່ແຕກຕ່າງກັນທັງຫມົດ; ທີ່ມັກຈະມີປະສິດທິພາບຫຼາຍ - ນັ້ນແມ່ນ, ໃນເວລາຫນ້ອຍຫຼືໃຊ້ຊັບພະຍາກອນຄອມພິວເຕີ້ຫນ້ອຍກວ່າ -.
ຂໍໃຫ້ເຮົາມາເບິ່ງຕົວຢ່າງທີ່ແທ້ຈິງຂອງສິ່ງທີ່ນີ້ໝາຍເຖິງ. ລອງຈິນຕະນາການວ່າພວກເຮົາຢູ່ໃນ San Francisco ແລະພວກເຮົາຢາກຮູ້ວ່າອັນໃດເປັນເສັ້ນທາງທີ່ດີທີ່ສຸດໄປນິວຢອກຈາກລ້ານທາງເລືອກໃນການໄປເຖິງ (N=1,000,000). ເພື່ອສາມາດນໍາໃຊ້ຄອມພິວເຕີເພື່ອຊອກຫາເສັ້ນທາງທີ່ດີທີ່ສຸດ, ພວກເຮົາຈໍາເປັນຕ້ອງໄດ້ດິຈິຕອນ 1,000,000 ທາງເລືອກ, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າການແປພວກມັນເປັນພາສາບິດສໍາລັບຄອມພິວເຕີຄລາສສິກແລະເປັນ qubits ສໍາລັບຄອມພິວເຕີ quantum.
ໃນຂະນະທີ່ຄອມພິວເຕີຄລາສສິກຈະຕ້ອງຜ່ານທຸກເສັ້ນທາງຫນຶ່ງເທື່ອຈົນກ່ວາມັນພົບສິ່ງທີ່ຕ້ອງການ, ຄອມພິວເຕີ quantum ໃຊ້ປະໂຫຍດຈາກຂະບວນການທີ່ເອີ້ນວ່າ quantum parallelism ທີ່ອະນຸຍາດໃຫ້ມັນພິຈາລະນາເສັ້ນທາງທັງຫມົດໃນເວລາດຽວກັນ. ນີ້ຫມາຍຄວາມວ່າຄອມພິວເຕີ quantum ຈະຊອກຫາເສັ້ນທາງທີ່ດີທີ່ສຸດໄວກວ່າຄອມພິວເຕີຄລາສສິກ, ເນື່ອງຈາກການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງຊັບພະຍາກອນທີ່ໃຊ້ແລ້ວ.
ເພື່ອເຂົ້າໃຈຄວາມແຕກຕ່າງຂອງຄວາມສາມາດໃນການຄິດໄລ່, ດ້ວຍ n qubits ພວກເຮົາສາມາດເຮັດໄດ້ທຽບເທົ່າກັບສິ່ງທີ່ເປັນໄປໄດ້ກັບ 2.n ບິດ. ມັນມັກຈະເວົ້າວ່າມີປະມານ 270 qubits ເຈົ້າສາມາດມີສະຖານະພື້ນຖານຫຼາຍໃນຄອມພິວເຕີ quantum - ຕົວອັກສອນທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະພ້ອມໆກັນຫຼາຍ - ຫຼາຍກວ່າຈໍານວນອະຕອມໃນຈັກກະວານ, ເຊິ່ງຄາດຄະເນປະມານ 2.80. ຕົວຢ່າງອີກອັນຫນຶ່ງແມ່ນວ່າມັນຖືກຄາດຄະເນວ່າດ້ວຍຄອມພິວເຕີ້ quantum ລະຫວ່າງ 2000 ແລະ 2500 qubits ທ່ານສາມາດທໍາລາຍການເຂົ້າລະຫັດລັບທັງຫມົດທີ່ໃຊ້ໃນມື້ນີ້ (ເອີ້ນວ່າການເຂົ້າລະຫັດລັບສາທາລະນະ).
ເທົ່າທີ່ການເຂົ້າລະຫັດລັບໄປ, ມີຂໍ້ດີຫຼາຍຢ່າງໃນການນຳໃຊ້ quantum computing. ຖ້າສອງລະບົບມີຄວາມກ່ຽວຂ້ອງກັນຢ່າງບໍລິສຸດ, ນັ້ນຫມາຍຄວາມວ່າພວກມັນມີຄວາມກ່ຽວຂ້ອງກັນ (ເຊັ່ນ, ເມື່ອຫນຶ່ງປ່ຽນແປງ, ອີກອັນຫນຶ່ງຍັງປ່ຽນແປງ) ແລະບໍ່ມີພາກສ່ວນທີສາມແບ່ງປັນຄວາມສໍາພັນນີ້.
Takeaway
ພວກເຮົາຢູ່ໃນເວລາຂອງການຫັນເປັນດິຈິຕອນທີ່ເຕັກໂນໂລຊີທີ່ພົ້ນເດັ່ນຂື້ນທີ່ແຕກຕ່າງກັນເຊັ່ນ: blockchain, ປັນຍາປະດິດ, drones, Internet of Things, virtual reality, 5G, ເຄື່ອງພິມ 3D, ຫຸ່ນຍົນຫຼື. ພາຫະນະເອກະລາດ ນັບມື້ນັບເພີ່ມຂຶ້ນໃນຫຼາຍຂົງເຂດ ແລະ ຂະແຫນງການ.
ເຕັກໂນໂລຢີເຫຼົ່ານີ້, ເຊິ່ງຖືກກໍານົດເພື່ອປັບປຸງຄຸນນະພາບຊີວິດຂອງມະນຸດໂດຍການເລັ່ງການພັດທະນາແລະສ້າງຜົນກະທົບທາງສັງຄົມ, ປະຈຸບັນມີຄວາມກ້າວຫນ້າໃນຂະຫນານ. ພຽງແຕ່ພວກເຮົາບໍ່ຄ່ອຍເຫັນບໍລິສັດພັດທະນາຜະລິດຕະພັນທີ່ຂຸດຄົ້ນການປະສົມປະສານຂອງສອງຫຼືຫຼາຍກວ່າເຕັກໂນໂລຢີເຫຼົ່ານີ້, ເຊັ່ນ: blockchain ແລະ IoT ຫຼື drones ແລະ. ປັນຍາປະດິດ.
ໃນຂະນະທີ່ພວກເຂົາມີຈຸດຫມາຍປາຍທາງທີ່ຈະ converge ແລະດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງສ້າງຜົນກະທົບທີ່ໃຫຍ່ຫຼວງກວ່າ, ໄລຍະຕົ້ນຂອງການພັດທະນາທີ່ເຂົາເຈົ້າຢູ່ໃນແລະການຂາດແຄນຂອງນັກພັດທະນາແລະຄົນທີ່ມີພື້ນຖານດ້ານວິຊາການຫມາຍຄວາມວ່າ convergences ຍັງເປັນວຽກງານທີ່ຍັງຄ້າງຢູ່.
ເນື່ອງຈາກທ່າແຮງທີ່ຂັດຂວາງຂອງພວກເຂົາ, ເຕັກໂນໂລຢີ quantum ຄາດວ່າຈະບໍ່ພຽງແຕ່ປະສົມປະສານກັບເຕັກໂນໂລຢີໃຫມ່ເຫຼົ່ານີ້, ແຕ່ຍັງຈະມີອິດທິພົນຢ່າງກວ້າງຂວາງຕໍ່ເກືອບທັງຫມົດຂອງພວກເຂົາ. ຄອມພິວເຕີ້ Quantum ຈະຂົ່ມຂູ່ຕໍ່ການກວດສອບຄວາມຖືກຕ້ອງ, ການແລກປ່ຽນແລະການເກັບຮັກສາຂໍ້ມູນຢ່າງປອດໄພ, ມີຜົນກະທົບຫຼາຍກວ່າເກົ່າໃນເຕັກໂນໂລຢີເຫຼົ່ານັ້ນ, ເຊິ່ງການເຂົ້າລະຫັດລັບມີບົດບາດທີ່ກ່ຽວຂ້ອງຫຼາຍ, ເຊັ່ນ: ຄວາມປອດໄພທາງອິນເຕີເນັດຫຼື blockchain.
ອອກຈາກ Reply ເປັນ