TÉMÁK

Hogyan működik egy kvantum számítógép és mire szolgál?

Hogyan működik egy kvantum számítógép és mire szolgál?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

A szó hébe-hóba kerül a címsorokra kvantum számítógép e, kicsit hasonlítva az űr meghódítására és feltárására, új előzésekről és felfedezésekről olvashatunk. Ha nem a terepről származik, akkor az az érzésünk, hogy kirekesztve érezzük magunkat, és ha a bolygókról és az űrrakétákról beszélünk, legalább képesek vagyunk elképzelni őket, a számítógépek és belső mechanizmusaik esetében nem is fantázia és némi művészi reprezentáció segíthet nekünk.

Értsd meg mégis hogyan működik egy kvantum számítógép mindannyian tehetünk róla, legalábbis alapvető módon, hogy megértsük az új felfedezések fontosságát és a projekt előrehaladását, és lelkesedjünk érte, akárcsak egy győztes űrvállalkozásnál. A verseny létrehozására ckvantum számítógépek a nagyobb és gyorsabb vállalatok egyre jobban szembesülnek egymással, mint az országok, de sok olyan érdek van, amelyet elemezve elveszítenénk magunkat, nem ezt a pontot szeretnénk elmélyíteni.

Hogyan működik egy kvantum számítógép

A legfrissebb hírek a Google győzelméről beszélnek az IBM felett, amelyet az utóbbi tagad. Fogadok, hogy egy idő után nagyon jól találhatjuk magunkat az ellenkezőjéről, ezért ne kergetjük a híreket és ne a főhősre koncentráljunk. A tövében számítógép működtetése ilyen típusúak a fizika és különösen a kvantummechanika alapelvei. Az évek során felfedezetteket a részecskék természetéről arra használjuk fel, hogy jobban feldolgozzuk az egyre növekvő mennyiségű adatot, amelyet felhalmozunk, és azt akarjuk, hogy a számítógépünk működjön.

Az alapvető egység a qubit, új, más, hatékonyabb, mert lehetővé teszi számunkra, hogy a kvantumállapotok egymásra helyezésével egyidejűleg végezzük a számításokat. Ez azt jelenti, hogy ha korábban megvoltak az 1 vagy 0 értékű bitek, és nem volt más alternatívánk, akkor kénytelenek voltunk egy bizonyos típusú logikára, amely ezen a kettősségen alapult.

Ma azonban kvbitekkel már nem csak 0 és 1 van értékünk, hanem sok más, ami az kvantumállapotok hogy egy részecske egyszerre feltételezhet különbözõ valószínûséggel. Olyan, mintha a fekete-fehér rajzból a hatalmas árnyalatú színűvé válna. Ezzel a tökéletlen, de hatásos metaforával folytathatjuk azt a megállapítást, hogy egy új számítástechnika írandó, amely ezeket az állapotokat kihasználja és figyelembe veszi. Új törvények, új logikák, nagyobb teljesítmény és sebesség. Ezen új biteknek más speciális tulajdonságai is vannak, amelyeket qubiteknek hívunk. Ezek a különböző kvantumállapotok megzavarhatják egymást, és ami még fontosabb, összefonódhatnak, ami az egyikhez vezet korreláció. Ezeket a tulajdonságokat kissé rejtélyesebb megmagyarázni, de tartsuk szem előtt őket, lefordítva őket azzal a ténnyel, hogy még több helyet teremtenek a számítógépes szakemberek számára a "játékhoz".

Mire való a kvantum számítógép

Azonnal tisztázzunk valamit, mielőtt elkezdünk álmodozni egy kvantum számítógép néhány év múlva az asztalunkon. Nem olyan, mint az új okostelefon modell, amely néhány hónappal a bejelentése után érkezik. Nem, itt sokáig kell várnunk, és most vannak előrejelzéseink, előrejelzéseink, valamint nagyon magas hely- és energiafogyasztásunk, ami minden bizonnyal nem teszi lehetővé, hogy mindegyiknek saját kvantum-PC-je legyen a kezünkben.

Számításokat és újrafeldolgozásokat végezhetünk egy ilyen géppel olyan időkben, amelyek abszolút nem hasonlíthatók össze azokkal, amelyeket gondolni szoktunk. Valójában a qubitjeink tulajdonságainak köszönhetően, azaz kvantum számítógépek képesek - egyidejűleg, párhuzamos számítással - feldolgozni egyetlen probléma több megoldását. Ma több megoldásunk lehet, de egymás után kell számolnunk.

Ennek ellenére, beleértve azt is, hogy rendkívüli gép van a kezünkben, a mindennapi életünket tekintve felmerül a kérdés, hogy "mi a földön kell számolnunk ilyen hatalmasat?" Íme néhány példa, amelyek megértik velünk, hogy ez a számítógép még nagyon konkrét és mindennapi szempontokból is javíthatja az életünket, még ha nem is az asztalunkon lesz. Nagy számítási képességükkel drámai módon forradalmasíthatják a területet kiberbiztonság rejtjelezéssel, valamint a sokat konzultált és megvitatottakkal időjárás előrejelzés. Még a nagyon széles kutatási területen is segíthet a számítások extra felszereltsége, például azok, akik új anyagokat keresnek és készítenek.

A számítógép alkalmazásának példája a kiberbiztonság és a kommunikációval kapcsolatos rejtjelezés. A ma elküldött és kapott adatok áradatával nagyon nehéz kideríteni, hogy valaki ellop, lemásol vagy rongál-e egy részét. Mégis nagyon fontos annak ismerete és megakadályozása. A kvantum kriptográfiának köszönhetően meg lehet érteni, hogy egy kis információt elfogtak-e vagy lemásoltak-e. A fény tulajdonságait felhasználják a az információátadás biztonsága, mert ragyogó módon kiaknázva, amit itt dióhéjban nehéz megmagyarázni, képesek vagyunk valós időben riasztani az esetleges jogsértéseket.

Hogyan működik egy kvantum számítógép és miért kényes

Abból a vadságból, amellyel a nagy nevek küzdenek kvantum számítógépek egyre előremutatóbb, sejthető, hogy ez egyáltalán nem jelentéktelen vállalkozás. Sok időbe és pénzbe kerül, és néha nem elég, ragyogó intuícióra van szükséged. Ma az általunk ismert gépek még messze vannak attól, hogy jelentős hasznot hozzanak társadalmunk számára, de dolgozunk rajtuk. Körülbelül tíz év, és talán meglátunk valamit.

Bár nagyon erősek, rendkívül kényesek is, a mágneses mező a kicsi kicsi megzavarhatja őket. Mindennek a számítógéphez kell kapcsolódnia újratervezve, hatalmas költségekkel. Természetesen nem használhatjuk ugyanazt az azonos szoftvert, mint mindig, teljesen más újakra van szükségünk, amelyeket még mindig kevesen tudnak megtervezni.


Videó: Digitális háború a kvantumtérben - Dienes István, Jakab István (Lehet 2022).