Table of Contents[Qari][muuji]
Xisaabinta Quantum waxay habaysaa xogta iyadoo la isticmaalayo mabaadi'da makaanikada quantum. Natiijo ahaan, xisaabinta quantum waxay u baahan tahay hab ka duwan xisaabinta qadiimiga. Processor-ka loo isticmaalo kombayutarada quantum waa hal tusaale oo kala duwanaanshahan ah.
Halka kombuyuutarrada dhaqameedku ay ka shaqeeyaan soo-saareyaal silikon ku salaysan, kombuyuutarrada quantumku waxay isticmaalaan nidaamyada tirada sida atamka, ion, photons, ama elektaroonnada. Waxay shaqaaleeyaan sifooyin tiro-koob ah si ay u matalaan xoogaa yar oo laga yaabo in lagu abuuro meelo badan oo tiro badan oo ah 1 iyo 0.
Haddaba, waa maxay macnaha erayga “quantum” marka la eego macnaha guud? Ma boodbood muhiim ah baa?
Erayga quantum waxa uu ka yimid kelmadda Laatiinka ee quantum, oo macneheedu yahay "tiro." Waa 'tiro go'an oo tamar ah oo u dhiganta cabbirka inta jeer ee shucaaca uu matalo' fiisigiska. Discrete waxa loola jeedaa wax aan joogto ahayn ama aan kala soocnayn. Quantum waxa ay tilmaamaysaa xaddi gaar ah ama xaddi la taaban karo marka la eego macnahan.
Waa maxay xisaabinta quantum?
Xisaabinta Quantum wuxuu isticmaalayaa hababka aljabrada si uu u dhiso algorithms ee xisaabinta, kuwaas oo inta badan la mid ah ama la mid ah kuwa loo isticmaalo fiisigiska quantum. Makaanikada Quantum-ka, iyaduna, waxa ay tixraacdaa aragtida fiisigiska aasaasiga ah ee u quusta sharraxaadda tayada jidheed ee dabeecadda ee cabbirka atamka iyo qaybaha subatomic.
A kumbuyuutarka kumbuyuutarka sidaas darteed waa kombuyuutar mala awaal ah oo awood u leh fulinta algorithms-yadaas. Natiijo ahaan, kombuyuutarrada quantumku waxay asal ahaan ku saleysan yihiin quantum-bits, oo sidoo kale loo yaqaanno qubits, oo laga yaabo in laga abuuro hal elektaroonig ah.
Maaddada tiradu waxa ay u dhaqantaa si waafaqsan xeerarka makaanikada tirada, iyaga oo isticmaalaya fikradaha sida xisaabinta suurtogalka ah, sarraysiinta, iyo buuxin. Fikradahani waxay u adeegaan sida aasaaska algorithms-yada tirada, kuwaas oo isticmaala awoodaha kombuyuutarrada tirada si ay wax uga qabtaan dhibaatooyinka adag.
Maqaalkan, waxaan kaga hadli doonaa dhammaan waxaad u baahan tahay inaad ka ogaato ku saabsan isku-dhafka quantum-ka.
Waa maxay quantum entanglement?
Quantum entanglement waxay dhacdaa marka laba nidaam ay si dhow isugu xidhan yihiin oo ogaanshaha mid ku siinayaa aqoon degdeg ah kan kale, iyada oo aan loo eegin inta ay kala fog yihiin.
Saynis yahanada uu ka mid yahay Einstein ayaa la yaabay dhacdadan, taasoo uu ku tilmaamay "ficil aad u xun oo fog" tan iyo markii uu jabiyay xeerkii ahaa in aan wax macluumaad ah lagu diri karin si ka dhaqso badan xawaaraha iftiinka. Tijaabooyin dheeri ah oo la isticmaalayo sawir-qaade iyo elektaroonig, si kastaba ha ahaatee, isku-duubni ayaa la xaqiijiyay.
Entanglement waa aasaaska xisaabinta quantum-ka. Isku-xidhka Quantum-ka ee fiisigiska waxa loola jeedaa xidhiidh aad u xooggan oo ka dhexeeya qaybaha quantum-ka. Xidhiidhkaani aad buu u xoog badan yahay oo laba ama in ka badan oo qayb quantum ah ayaa si aan kala go' lahayn loogu xidhi karaa iyadoo la kala saarayo masaafo aad u weyn.
Si aad tan u sii fahamto, tixgeli isbarbardhigga fudud ee aan la xiriirin fiisigiska ama xisaabinta. Ka fiirso waxa dhacaya haddaanay mid ahayn, laakiin laba qadaadiic ayaa la tuuray. Caadiyan, in hal shilid uu ku dhaco madax ama dabo wax saameyn ah kuma laha natiijada qadaadiicda labaad ee la tuuro.
Si kastaba ha ahaatee, marka laga hadlayo isku-duubnida, labada qayboodba way isku xidhan yihiin ama isku xidhan yihiin, iyada oo aan loo eegin inay kala duwan yihiin jir ahaan. Xaaladdan oo kale, haddii mid ka mid ah qadaadiic ku soo degtay madaxyada,, qadaadiicda labaad sidoo kale soo bandhigi doonaa madax, iyo qaybsanaan ku xigeenka.
Fahamka isku-xidhnaanta tirada (tusaale ahaan)
Quantum entanglement dhab ahaantii waa xaalad ay laba nidaam (sida caadiga ah elektarooniga ama photons) si dhow isugu xiran yihiin in la helo macluumaadka ku saabsan "xaalad" hal nidaam (jihada wareegga elektaroonigga, dheh "Up") waxay dhalin doontaa aqoon degdeg ah oo ku saabsan nidaamka kale. "state" ( jihada wareegga labaad ee elektarooniga, dheh "Down") iyada oo aan loo eegin inta ay kala fog yihiin nidaamyadani.
Erayada "dhakhso ah" iyo "iyadoon loo eegin inta ay kala fog yihiin" ayaa muhiim ah. Dhacdadan ayaa ku wareerisay saynisyahannada sida Einstein oo kale, maadaama aan dalka la qeexin ilaa la cabbiro, gudbinta macluumaadkana waxay ka hor imanaysaa xeerkii Fiisigiska qadiimiga ahaa ee ahaa in macluumaadka aan lagu qaadi karin si ka dheereeya xawaaraha iftiinka.
Si kastaba ha ahaatee, isku-xidhka ayaa la caddeeyey in la isticmaalo labadaba photons iyo electrons ilaa 1980-meeyadii, iyada oo ay ugu wacan tahay cilmi-baarista iyo tijaabinta bilaabay 1980-tii.
Laba qaybood oo subatomic ah (electrons) ayaa la soo saari karaa si ay u qeexaan hal mawjada. Isku-duubnida waxaa lagu gaari karaa hal hab iyadoo loo oggolaado qayb waalid oo eber ah inay qudhunto laba qaybood oo gabdhood oo isku xidhan oo siman laakiin iska soo horjeeda.
Haddii xubnaha labada gabdhood aanay waxba la falgelin, hawshooda mawjadadu waxay ahaanaysaa sinnaanshaha iyo iska hor imaadka si kasta oo loo kala fogeeyo. Saynis yahanadu waxay ku go'aamiyeen tijaabinta in wakhtiga isku-duubnidu aanu wax saamayn ah ku lahayn macluumaadka.
Taas beddelkeeda, macluumaadka waxa loo diraa qaybta kale iyada oo xawli ka dheeraysa xawaaraha iftiinka oo keliya marka xogta qayb ka mid ah la cabbiro.
Natiijo ahaan, xogtu waxay ku socotaa xawaarahan. Laakiin ma hayno wax xakameyn ah - kantarool la'aantan ayaa xaddidaysa isticmaalka Quantum Entanglement, sida dirida fariin ama macluumaad kale oo ka dhaqso badan xawaaraha iftiinka.
Door noocee ah ayuu ku-xirnaanta ka cayaaraa xisaabinta quantum-ka?
Beddelida xaalada qubit-ka isku xidhan waxay isla markaaba beddeshaa xaalada qubit-ka lammaane ee kombayutarada tirada. Natiijo ahaan, isku-duubnidu waxay deddejisaa xawaaraha socodsiinta kombuyuutarrada quantum-ka.
Sababtoo ah farsamaynta hal qubit waxay muujinaysaa macluumaadka ku saabsan qubits badan, labanlaabinta tirada qubits qasab maaha inay kordhiso tirada hababka (ie, qubits-ka isku xiran).
Isku-xidhka Quantum-ka, marka loo eego daraasaduhu, ayaa looga baahan yahay algorithmamka tirada si loo bixiyo xawaaraynta jibbaarada ee xisaabinta qadiimiga ah.
Codsiyada isku dhafka ah ee xisaabinta quantum
Codsiyo dhowr ah ayaa ka faa'iideysan kara sifada jireed ee mid-nooc ah, taas oo bedeli doonta hadda iyo mustaqbalka. Sireeynta Quantum-ka, koodka aadka u weyn, laga yaabee gudbinta ka dhaqsiyaha badan iftiinka, iyo xitaa teleefishinada dhamaantood waxaa laga yaabaa inay awood u yeeshaan is dhexgal.
Kumbuyuutarrada Quantum waxay leeyihiin karti ay wax kaga qabtaan wakhtiga iyo habaynta caqabadaha xoogga leh ee warshado kala duwan, oo ay ku jiraan maaliyadda iyo bangiyada.
Quantum entanglement waa dhacdo laga yaabo inay caawiso kombuyuutarrada noocaas ah iyadoo la dhimayo cadadka wakhtiga iyo awoodda habaynta ee loo baahan yahay si ay u maareeyaan socodka xogta u dhaxaysa qubitskooda.
1. Quantum Cryptography
Farriinta qadiimiga ah, soo diruhu wuxuu ku dhejiyaa farriinta hal fure, halka qaataha uu ku dejinayo furaha la wadaago. Si kastaba ha ahaatee, waxaa jirta khatar ah in qolo saddexaad ay heli doonto aqoonta ku saabsan furayaasha oo ay awoodaan inay dhexgalaan oo ay wiiqaan qarsoodiga.
Samaynta kanaal badbaado leh oo u dhexeeya labada dhinac ayaa ah tiirka u ah xog-ururinta aan la jabin karin. Isku-duubnidu waxay keeni kartaa tan. Sida ay labada nidaam isku xidhan yihiin, way isku xidhan yihiin (marka midi isbedelo, ka kalena wuu isbedelaa), cid saddexaadna lama wadaagi doonto xidhiidhkan.
Quantum cryptography sidoo kale waxa ay ka faa'iidaysataa la'aan-cloning, taas oo macnaheedu yahay in aanay suurtogal ahayn in la dhaliyo nuqul isku mid ah oo ah xaalad tiro aan la garanayn. Natiijo ahaan, suurtagal ma aha in lagu celiyo xogta ku qoran xaalad tiro ah.
Iyada oo qaybinta furaha quantum-ka aan la dafiri karin, quantum cryptography ayaa mar hore la xaqiiqsaday (QKD). QKD waxay isticmaashaa sawiro aan kala sooc lahayn si ay u gudbiyaan macluumaadka ku saabsan furaha. Qaasuhu waxa uu furfuraa furaha isaga oo isticmaalaya filtarrada kala-soocida iyo farsamada loo isticmaalo in lagu sireeyo farriinta.
Xogta sirta ah ayaa wali lagu wareejiyaa iyada oo loo marayo khadadka isgaarsiinta caadiga ah, laakiin kaliya furaha saxda ah ee saxda ah ayaa go'aamin kara fariinta. Sababtoo ah "akhrinta" sawir-qaadayaasha polarized waxay beddelaan gobolladooda, dhegeysi kasta ayaa u digaya xiriiriyeyaasha faragelinta.
Tignoolajiyada QKD waxaa hadda xaddiday fiilada fiber optic, kaas oo keeni kara sawir qaade ilaa 100km ka hor inta aanu aad u daciifin in la helo. Sannadkii 2004tii, wareejintii bangiga QKD ee ugu horreysay ayaa ka dhacday Awstaria.
Hubinta gudbinta isgaarsiinta aan la jabin karin iyo kuwa aan la jebin karin ee si macquul ah loo sugay oo ku saleysan mabaadi'da jireed ayaa leh codsiyo muuqda oo ku saabsan maaliyadda, bangiyada, militariga, caafimaadka, iyo qaybaha kale. Ganacsiyo dhowr ah ayaa hadda isticmaalaya QKD isku xidhan.
2. Quantum Teleportation
Quantum teleportation sidoo kale waa habka gudbinta macluumaadka tirada ee u dhexeeya labada dhinac, sida photons, atamka, elektarooniga, iyo wareegyada kondhomka sare. Sida laga soo xigtay cilmi-baarista, teleportation-ku wuxuu u oggolaanayaa QC-yada inay si isbar-bar socdaan iyagoo isticmaalaya koronto yar oo hoos u dhigaya isticmaalka 100 ilaa 1000 jeer.
Farqiga u dhexeeya quantum teleportation iyo quantum cryptography waa sida soo socota:
- Isweydaarsiga teleportation-ka quantum-ka Kanaalka qadiimiga ah, macluumaadka "quantum" ayaa la soo diraa.
- Isweydarsiga xog-ururinta quantum-ka Inta lagu jiro kanaalka tirada, waxa loo diraa macluumaadka "classical".
Baahida tamarta kombuyuutarrada quantumku waxay dhaliyaan kulayl, taas oo ah caqabad marka loo eego inay ku shaqeeyaan heerkul hooseeya. Teleportation-ku waxa uu awood u leeyahay in uu horseedo xalal naqshadeed kaas oo soo dedejin doona horumarinta xisaabinta quantum-ka.
3. Nidaamka Nafleyda
Jidhka bini'aadamka, sida dhammaan makhluuqa, si joogto ah ayuu isu beddelayaa iyadoo ay ugu wacan tahay is dhexgalka malaayiin kiimikaad iyo hababka bayooloji. Ilaa dhawaan, waxaa loo malaynayay inay toosan yihiin, oo "A" u horseedaysa "B." Si kastaba ha ahaatee, bayooloojiyada quantum-ka iyo bayoolajiga ayaa daaha ka qaaday isku xirnaan aad u badan oo gudaha nidaamyada noolaha, iyadoo QE ay door ka ciyaarayso.
Habka qaybaha kala duwan ee qaababka borotiinka si wadajir ah ayaa loo soo saaray si loogu oggolaado isku-xirnaanta tirada iyo isku-duubnida joogtada ah. Quantum Biology weli waa mawduuc aragtiyeed leh walaacyo kala duwan oo aan laga jawaabin; marka wax laga qabto, codsiyada daawadu waxay noqonayaan kuwo si isa soo taraysa u muuqda.
Xisaabinta Quantum-ka, aragti ahaan, waxa laga yaabaa inay si ka wanaagsan ugu ekaato dabiciga (iyaga oo la jaanqaadaya isku xidhka atomiga) iyo nidaamka noolaha tirada marka loo eego kombiyuutarada qadiimiga ah.
4. Codaynta sare
Codaynta Superdense waa habka gudbinta laba qaybood oo macluumaad ah oo caadi ah iyadoo la adeegsanayo hal qubit oo isku xidhan. Koodhka aad u cufan wuxuu kara:
- U oggolow isticmaaluhu inuu diro kala badh waxa loo baahan yahay si dib loogu dhiso farriinta qadiimiga ah ka hor, taasoo u oggolaanaysa isticmaaluhu inuu ku xidhiidho labanlaab xawaaraha ilaa uu ka dhammaanayo qubitskii hore loo keenay.
- Awoodda kanaalka quantum ee laba-geesoodka ah ee hal jiho waa la labanlaabmaa.
- U beddelo xawaaraha daahitaanka sare ee xawaaraha daahsoon ee hooseeya adigoo u gudbinaya kala bar xogta kanaalka daahsoon ee sare si loo taageero xogta soo socota kanaalka hooseeya.
Jiil kasta oo isgaarsiineed ayaa ku baaqay in xog badan la wareejiyo. Faa'iidada la midka ah ee macluumaadka waxay ku suurtageli doontaa codaynta sare.
Ugu Dambeyn
Quantum entanglement waxa laga yaabaa inay noo ogolaato inaan xogta ku shaqayno siyaabo aan hore loo malayn karin. Marka la isku daro xisaabinta quantum-ka iyo isku-xidhnaanta, waxaan awood u yeelan doonnaa inaan uga jawaabno arrimaha u baahan xaddi xog ah si hufan oo ammaan ah.
Marka lagu daro codsiyada bayoolojiga iyo xiddigiska, QE waxaa laga yaabaa in loo isticmaalo in looga jawaabo arrimaha ay bini'aadmigu in muddo ah ka fikirayeen: halkee ayaan ka nimid iyo sidee ayay ku bilaabmeen?
Inta badan ee tignoolajiyada horumarsan, codsiyo badan ayaanu u heli doonaa - waxay leedahay ballanqaad weyn!
Leave a Reply