Lisi o Mataupu[Natia][Fa'aali]
Quantum computing fa'agasolo fa'amaumauga e fa'aaoga ai ta'iala fa'ainisinia quantum. O le i'uga, e mana'omia e le quantum computing se auala e ese ai nai lo le fa'asologa masani. O le faʻaogaina o loʻo faʻaaogaina i komipiuta quantum o se tasi lea o faʻataʻitaʻiga o lenei eseesega.
A'o fa'aogaina e komipiuta fa'aleaganu'u masini fa'apipi'i fa'asolo, o komipiuta quantum e fa'aogaina faiga fa'akomepiuta e pei o atoms, ions, photons, po'o electrons. Latou te fa'aogaina vaega fa'atusa e fai ma sui o fasi e mafai ona fa'atupuina i fa'aputuga tele o le 1 ma le 0.
O lea la, o le a tonu le uiga o le faaupuga "quantum" i lenei tulaga? O se oso taua?
O le upu quantum e sau mai le upu Latina quantum, o lona uiga "tele." Ose 'aofa'iga tu'ufa'atasi o le malosi e fa'atatau i le tele ma le fa'atelega ole fa'avevela o lo'o fa'atusalia' ile fisiki. Tu'ufa'atasi e fa'atatau i se mea e le fa'aauau pe ma'oti. Quantum e fa'atatau ile tulaga fa'apitoa po'o le taua tele i lenei tulaga.
O le a le quantum computing?
Quantum faapipiʻi o lo'o fa'aogaina metotia algebraic e fausia ai algorithms mo fa'atusatusaga, e masani ona tutusa pe tutusa ma mea o lo'o fa'aogaina ile quantum physics. Quantum mechanics, i le isi itu, e faasino i se aʻoaʻoga faʻapitoa o le fisiki e faʻaulu i le faʻamatalaga o uiga faʻaletino o le natura i le tele o atoms ma subatomic particles.
A komepiuta aofaʻi o le mea lea o se komepiuta fa'apitoa e mafai ona fa'atinoina ia algorithms. O le iʻuga, o komipiuta quantum e faʻavae faʻavae i luga ole quantum bits, e taʻua foi o qubits, lea e mafai ona fatuina mai se eletise e tasi.
O mea quantum e amio e tusa ai ma tulafono faʻainisinia quantum, faʻaaogaina o manatu e pei o faʻatusatusaga faʻapitoa, superposition, ma lavelave. O nei manatu e avea ma faavae mo quantum algorithms, lea e faʻaogaina ai gafatia o komepiuta quantum e foia ai faʻafitauli faigata.
I lenei tusiga, o le a ou talanoaina mea uma e tatau ona e iloa e uiga i le quantum entanglement.
O le a le quantum entanglement?
Quantum entanglement e tupu pe a matua vavalalata faiga e lua o le iloa e uiga i le tasi e te maua vave ai le malamalama o le isi, tusa lava po o le a le mamao o latou va.
O saienitisi e pei o Einstein na le mautonu i lenei mea mataʻutia, lea na ia faʻaigoaina "o se gaioiga mataʻutia i se mamao" talu ai na solia le tulafono e leai se faʻamatalaga e mafai ona vave auina atu nai lo le saoasaoa o le malamalama. O suʻesuʻega faʻaopoopo e faʻaaoga ai photons ma electrons, peitaʻi, faʻamaonia faʻalavelave.
Entanglement ole maatulimanu ole quantum computing. Quantum entanglement i le fisiki e faasino i se sootaga malosi tele i le va o vaega quantum. O lenei feso'ota'iga e matua malosi lava e lua pe sili atu fo'i vaega quantum e mafai ona feso'ota'i fa'atasi a'o tu'u'ese'ese e mamao tele.
Ina ia malamalama atili i lenei mea, mafaufau i se faʻatusatusaga faigofie e le fesoʻotaʻi ma le fisiki poʻo le komepiuta. Mafaufau po o le a le mea e tupu pe a le tasi, ae lua tupe e togiina. E masani lava, pe o le tasi tupe siliva e paʻu i luga o ulu poʻo siʻusiʻu e itiiti sona aoga i le taunuuga o le togi lona lua.
Ae peitai, i le tulaga o le lavelavea, o vaega uma e lua e fesoʻotaʻi pe faʻapipiʻi, e tusa lava pe vavae ese faaletino. I lenei tulaga, afai e paʻu le tasi tupe i luga o ulu, o le tupe lona lua o le a faʻaalia foi ulu, ma le isi itu.
Malamalama i quantum entanglement (faatasi ai ma faʻataʻitaʻiga)
Quantum entanglement e moni lava o se tulaga e lua faiga (e masani o electrons po o photons) e matua fesootai vavalalata o le mauaina o faamatalaga e uiga i le tasi faiga o le "setete" (le itu o le vili a le electron, fai "Up") o le a maua vave le malamalama e uiga i le isi faiga. “setete” (le itu o le taamilosaga a le eletise lona lua, fai mai “I lalo”) e tusa lava po o le a le mamao o le va o nei faiga.
O fasifuaitau “vave” ma le “tusa lava pe o le a le mamao” e taua tele. O lenei faʻalavelave ua faʻalavelave ai saienitisi e pei o Einstein, talu ai e leʻo faʻamatalaina le setete seʻi vagana ua fuaina, ma o faʻamatalaga faʻamatalaga e teteʻe ai i le tulafono masani o le fisiki e le mafai ona feaveaʻi faʻamatalaga nai lo le saoasaoa o le malamalama.
Ae ui i lea, ua faʻamaonia le faʻaogaina o photons ma electrons talu mai le 1980s, faʻafetai i suʻesuʻega ma suʻega na amata i le 1980s.
E lua vaega subatomic (electrons) e mafai ona gaosia ina ia mafai ona faamatalaina e se galuega galu e tasi. E mafai ona maua le lavelave i se tasi auala e ala i le faatagaina o se matua e leai ni milo e pala i ni vaega laiti e lua e lavelave e tutusa ae faafeagai.
Afai e le fegalegaleai ni tama'i tama teine se lua ma so'o se mea, o le a tumau pea le tutusa o le galu ma fa'afeagai tusa lava po o le a le mamao e fuaina ai. Sa fuafuaina e saienitisi e ala i suʻega o le taimi o le faʻalavelave e leai se aʻafiaga i faʻamatalaga.
Nai lo lena, e auina atu faamatalaga i le isi fasimea i se saoasaoa e sili atu le saoasaoa nai lo le saoasaoa o le malamalama pe a fuaina se faamatalaga a se tasi.
O se taunuuga, o faʻamatalaga e tafe i lenei saoasaoa. Ae e leai se matou pule i ai - o lenei le lava o le pulea e faʻatapulaaina ai le faʻaogaina o le Quantum Entanglement, e pei o le lafoina o se feʻau poʻo isi faʻamatalaga vave atu nai lo le saoasaoa o le malamalama.
O le a le sao o lo'o faia e le fa'alavelave i le quantum computing?
O le suia o le tulaga o se qubit ua lavelavea i le taimi lava lena e suia ai le tulaga o le qubit paʻi i komepiuta quantum. O se taunuuga, o le faʻalavelave faʻavavevaveina le saoasaoa o le gaosiga o komepiuta quantum.
Talu ai ona o le faʻatinoina o le tasi qubit e faʻaalia ai faʻamatalaga e uiga i le tele o qubits, o le faʻaluaina o le numera o qubits e le faʻateleina ai le numera o faiga (faʻataʻitaʻiga, o qubits faʻalavelave).
Quantum entanglement, e tusa ai ma suʻesuʻega, e manaʻomia mo se quantum algorithm e tuʻuina atu ai se saoasaoa faʻavavevave i luga o faʻatusatusaga masani.
Fa'aogaina fa'aoga ile quantum computing
E tele talosaga e mafai ona manuia mai lenei uiga fa'aletino e tasi-o-le-ituaiga, lea o le a suia ai lo tatou taimi nei ma le lumana'i. Quantum encryption, superdense coding, atonu e sili atu le vave nai lo le malamalama, ma e oo lava i le teleportation atonu e mafai uma e ala i le lavelavea.
O komipiuta quantum e iai le malosi e fa'afetaui ai le taimi ma le fa'agaioiina o lu'itau malosi i le tele o alamanuia, e aofia ai tupe ma teugatupe.
Quantum entanglement o se mea e mafai ona fesoasoani i ia komepiuta e ala i le faʻaitiitia o le aofaʻi o le taimi ma le faʻaogaina o le mana e manaʻomia e faʻatautaia ai faʻamaumauga i le va o latou qubits.
1. Quantum Cryptography
I cryptography masani, e fa'aigoaina e le tagata e auina atu le fe'au i le ki e tasi, a'o fa'aliliu e le tagata e mauaina le ki fa'asoa. Ae ui i lea, o loʻo i ai se tulaga lamatia o le a maua e se isi vaega le malamalama e uiga i ki ma mafai ona faʻalavelave ma faʻaleagaina faʻamatalaga.
O le fatuina o se auala saogalemu i le va o itu e lua o le maatulimanu lea i cryptography e le mafai ona motusia. O le faʻalavelave e mafai ona mafua ai lenei mea. A'o fa'apipi'iina faiga e lua, e fa'amaopoopo le tasi i le isi (pe a sui le tasi, e fa'apea fo'i le isi), ma e leai se isi vaega e fa'asoa lea fa'atasiga.
Quantum cryptography e aoga foi mai le leai-cloning, o lona uiga e le mafai ona gaosia se kopi tutusa o se tulaga quantum le iloa. O le i'uga, e le mafai ona toe fa'atusa fa'amaumauga ua fa'ailoga i se tulaga quantum.
Fa'atasi ai ma le fa'asoaina atu o fa'amaufa'ailoga e le mafai ona fa'aaogaina, ua uma ona fa'ataunu'uina le fa'asologa o le quantum cryptography (QKD). QKD fa'aogaina photons polarized fa'afuase'i e feso'ota'i fa'amatalaga e uiga i le ki. E fa'auigaina e le tagata e mauaina le ki e fa'aaoga ai filiga polarizing ma le metotia fa'aoga e fa'ailoga ai le fe'au.
O faʻamatalaga faalilolilo o loʻo faʻafeiloaʻi pea e ala i laina fesoʻotaʻiga masani, ae naʻo le ki saʻo e mafai ona faʻavasega le feʻau. Ona o le "faitau" o photon polarized e suia ai o latou setete, o soʻo se faʻalogo faʻalogo e faʻailoa ai le au fesoʻotaʻiga i le faʻalavelave.
O le tekonolosi QKD o loʻo faʻalavelaveina e le fiber optic cable, lea e mafai ona tuʻuina atu se photon mo le tusa ma le 100km aʻo leʻi vaivai tele e maua. I le 2004, o le fa'aliliuina muamua o le faletupe QKD na tupu i Austria.
O le faʻamautinoaina o le faʻasalalauina o fesoʻotaʻiga e le mafai ona motusia ma faʻamaonia e faʻamaonia le saogalemu e faʻavae i luga o mataupu faʻaletino o loʻo i ai faʻamatalaga manino i mea tau tupe, faletupe, militeri, fomaʻi, ma isi vaega. E tele pisinisi o lo'o fa'aogaina nei le QKD.
2. Quantum Teleportation
Quantum teleportation o le auala foʻi lea e tuʻuina atu ai faʻamatalaga quantum i le va o itu e lua, e pei o photons, atoms, electrons, ma superconducting circuits. E tusa ai ma suʻesuʻega, o le teleportation e mafai ai e QCs ona taʻavale tutusa aʻo faʻaaogaina le eletise faʻaitiitia ai le faʻaogaina o le eletise e 100 i le 1000 taimi.
O le eseesega i le va o teleportation quantum ma quantum cryptography e faapea:
- Fetufaaiga o teleportation quantum I luga o se auala masani, "quantum" faamatalaga e auina atu.
- Fetufaaiga o quantum cryptography I luga o se quantum channel, o faʻamatalaga "faʻapitoa" e lafoina.
Ole mana'omia ole eletise ole quantum computers e fa'atupuina ai le vevela, ose lu'itau ona e tatau ona fa'agaioi i ia vevela maualalo. Teleportation o loʻo i ai le gafatia e taʻitaʻia ai fofo mamanu o le a faʻavavevave ai le atinaʻeina o le quantum computing.
3. Faiga Fa'aola
O le tino o le tagata, e pei o meaola uma, o loʻo faʻaauau pea ona suia ona o fegalegaleaiga a le faitau miliona o vailaʻau ma meaola. Se'ia o'o mai talu ai nei, sa fa'apea e laina, ma le "A" e tau atu i le "B." Ae ui i lea, o le quantum biology ma le biophysics ua maua ai le tele o le felagolagomaʻi i totonu o faiga faʻaola, ma le QE o loʻo faʻatinoina se sao.
Le auala o vaega laiti eseese o fausaga polotini ua fa'apipi'i fa'atasi ua fa'atupuina ina ia fa'ataga mo le fa'amaualuga fa'atasi ma le felagolagoma'i. O le Quantum Biology o lo'o avea pea ma mataupu fa'apitoa ma ni atugaluga e le'i taliina; pe a talanoaina, o le a faʻateleina le faʻaogaina o vailaʻau.
Quantum computing, i le talitonuga, atonu e sili atu le tutusa o le natura (e ala i le faʻataʻitaʻiina o le faʻaogaina o atomic) ma quantum biological system nai lo komepiuta masani.
4. Superdense Coding
Superdense coding o le auala lea e tuʻuina atu ai faʻamatalaga masani e lua o faʻamatalaga e faʻaaoga ai se qubit e tasi. Code e sili ona mafiafia e mafai ona:
- Fa'ataga le tagata fa'aoga e lafo le afa o mea e mana'omia e toe fausia ai se fe'au masani i luma atu o le taimi, fa'atagaina le tagata fa'aoga e feso'ota'i fa'alua le saoasaoa se'ia uma le qubits na mua'i tu'uina atu.
- E fa'aluaina le malosi o le alavai quantum e lua i le tasi itu.
- Suia le bandwidth maualuga-latency i le low-latency bandwidth e ala i le lafoina o le afa o faʻamatalaga i luga o le laina maualuga-latency e lagolago ai faʻamatalaga o loʻo sau i luga o le alalaupapa maualalo.
O augatupulaga taʻitasi o fesoʻotaʻiga ua manaʻomia le tele o faʻamatalaga faʻamatalaga. E mafai ona maua se fa'atusatusaga o fa'amatalaga pe a fa'aogaina le fa'avasegaga.
iʻuga
Quantum entanglement e mafai ona fa'atagaina i tatou e galulue fa'atasi ma fa'amaumauga i ni auala e le'i mafaufauina muamua. E ala i le tuʻufaʻatasia o le quantum computing ma le faʻalavelave, o le a mafai ai ona matou taliina mataupu e manaʻomia ai le tele o faʻamaumauga i se auala sili atu ona lelei ma saogalemu.
Faatasi ai ma le faʻaopoopoina o mea faʻapitoa ma faʻaoga faʻapitoa, e mafai ona faʻaaogaina le QE e tali ai mataupu ua leva ona mafaufau i ai tagata: o fea na tatou o mai ai ma na faʻapefea ona amata?
O le tele o le alualu i luma o tekinolosi, o le tele foi lea o talosaga o le a tatou mauaina mo ia—e maoae le folafolaga!
Tuua se tali