Kompjuterët e fundit të dekadave u zhvilluan shumë shpejt. Në fakt, në kujtesën e një brezi, ata shkuan nga tuba të rëndë, duke zënë dhoma të mëdha në tableta miniaturë. Kujtesa dhe shpejtësia u rritën me shpejtësi. Por erdhi momenti kur u shfaqën detyra që ishin përtej fuqisë së kompjuterave modern edhe super-fuqi.
Çfarë është një kompjuter kuantik?
Shfaqja e detyrave të reja që janë jashtë kontrollit të kompjuterave të zakonshëm, është detyruar të kërkojë mundësi të reja. Dhe, si një alternativë ndaj kompjuterëve konvencional, u shfaq kuantiku. Një kompjuter kuantik është një teknik kompjuteri, baza e veprimit, i cili bazohet në elementët e mekanikës kuantike. Dispozitat kryesore të mekanikës kuantike u formuluan në fillim të shekullit të kaluar. Pamja e saj lejoi zgjidhjen e shumë problemeve të fizikës që nuk gjetën zgjidhje në fizikën klasike.
Edhe pse teoria e kuantëve tashmë numëron shekullin e dytë, ajo ende mbetet e kuptueshme vetëm për një rreth të ngushtë specialistësh. Por ka rezultate të vërteta të mekanikës kuantike, për të cilën jemi mësuar tashmë - teknologji lazer, tomografi. Dhe në fund të shekullit të kaluar, teoria e llogaritjes kuantike u zhvillua nga fiziku sovjetik Yu. Manin. Pesë vjet më vonë, David Deutsch zbuloi idenë e një makine kuantike.
A ka një kompjuter kuantik?
Por mishërimi i ideve nuk ishte aq i thjeshtë. Periodikisht, ka raporte që një kompjuter tjetër kuantik është krijuar. Zhvillimi i një teknologjie të tillë kompjuterike është punuar nga gjigantët në fushën e teknologjisë së informacionit:
- D-Wave është një kompani nga Kanadaja, e cila ishte e para për të nisur prodhimin e kompjuterëve kuantik operativ. Sidoqoftë, specialistët po debatojnë nëse këta kompjuterë janë në të vërtetë kompjutera kuantike dhe cilat përparësi japin.
- IBM - krijoi një kompjuter kuantik dhe e hapi atë tek përdoruesit e internetit për eksperimente me algoritme kuantike. Deri në vitin 2025 kompania planifikon të krijojë një model të aftë për të zgjidhur problemet tashmë praktike.
- Google - njoftoi lirimin këtë vit të një kompjuteri të aftë për të provuar superioritetin e kompjuterave kuantike në kompjuterët konvencionalë.
- Në maj 2017, shkencëtarët kinezë në Shangai thanë se kompjuteri kuantik më i fuqishëm në botë u krijua, duke tejkaluar analoge në frekuencën e përpunimit të sinjalit me 24 herë.
- Në korrik 2017, në Konferencën e Moskës mbi Teknologjitë Kuantike, u njoftua se ishte krijuar një kompjuter quantum 51-qubit.
Cili është ndryshimi midis një kompjuteri kuantik dhe një kompjuteri të zakonshëm?
Dallimi themelor i një kompjuteri kuantik në qasjen ndaj procesit të llogaritjes.
- Në një procesor konvencional, të gjitha llogaritjet janë të bazuara në bit që ekzistojnë në dy shtete 1 ose 0. Kjo është, të gjithë puna është reduktuar për të analizuar një sasi të madhe të të dhënave për pajtueshmërinë me kushtet e specifikuara. Kompjuteri kuantik bazohet në qubits (bit quantum). Karakteristika e tyre është aftësia për të qenë në gjendjen 1, 0, dhe gjithashtu njëkohësisht 1 dhe 0.
- Aftësitë e një kompjuteri kuantik janë rritur ndjeshëm, pasi nuk ka nevojë të kërkosh përgjigjen e duhur midis grupit. Në këtë rast, përgjigja zgjidhet nga variantet tashmë të disponueshme me një probabilitet të caktuar të korrespondencës.
Çfarë është një kompjuter kuantik?
Parimi i një kompjuteri kuantik, i ndërtuar mbi zgjedhjen e një zgjidhje me probabilitet të mjaftueshëm dhe aftësinë për të gjetur një zgjidhje të tillë shumë herë më të shpejtë se sa kompjuterët modern, përcakton qëllimin e përdorimit të saj. Para së gjithash, shfaqja e këtij lloji të teknologjisë kompjuterike shqetëson kriptografët. Kjo është për shkak të aftësisë së një kompjuteri kuantik të llogarisë lehtë fjalëkalimet. Pra, kompjuteri kuantik më i fuqishëm, i krijuar nga shkencëtarët ruso-amerikan, është i aftë të marrë çelësa për sistemet ekzistuese të enkriptimit.
Ekzistojnë edhe detyra më të dobishme të aplikuara për kompjuterët kuantikë, ato lidhen me sjelljen e grimcave elementare, gjenetikën, kujdesin shëndetësor, tregjet financiare, mbrojtjen e rrjeteve nga viruset, inteligjencën artificiale dhe shumë të tjerë që kompjutera të zakonshëm nuk mund ta zgjidhin.
Si është rregulluar një kompjuter kuantik?
Ndërtimi i një kompjuteri kuantik bazohet në përdorimin e qubits. Si performanca fizike e qubits aktualisht të përdorura:
- unazat e superpërcjellësve me kërcyesit, me një rrymë shumëdimensionale;
- atomet individualë, nën ndikimin e trarëve lazer;
- joneve;
- fotonet;
- janë duke u zhvilluar variantet e përdorimit të nanokristaleve të gjysmëpërçuesve.
Kompjuter kuantik - parimi i funksionimit
Nëse ka siguri me një kompjuter klasik në punë, atëherë pyetja se si funksionon një kompjuter kuantik është e vështirë të përgjigjet. Përshkrimi i funksionimit të një kompjuteri kuantik bazohet në dy fraza të pakuptueshme:
- parimi i mbivendosjes është një çështje e qubits të aftë për të qenë në të njëjtën kohë në pozicionet 1 dhe 0. Kjo lejon disa llogaritjet të kryhen në të njëjtën kohë, në vend që të zgjidhin opsionet, të cilat japin një fitim të madh në kohë;
- ngatërresa kuantike është një dukuri e vërejtur nga A. Ajnshtajni, e cila është ndërlidhja e dy grimcave. Me fjalë të thjeshta, nëse një nga grimcat ka një helikë pozitive, atëherë e dyta menjëherë merr një helikë pozitive. Kjo marrëdhënie ndodh pa marrë parasysh distancën.
Kush e shpiku kompjuterin kuantik?
Baza e mekanikës kuantike u shpjegua në fillim të shekullit të kaluar, si një hipotezë. Zhvillimi i tij është i lidhur me fizikantë të tillë të shkëlqyer si Max Planck, A. Ajnshtajni, Paul Dirac. Në vitin 1980, Antonov propozoi idenë e mundësisë së llogaritjes kuantike. Dhe një vit më vonë Richard Feyneman në teori modeloi kompjuterin e parë kuantik.
Tani krijimi i kompjuterave kuantike në fazën e zhvillimit dhe madje e vështirë për të imagjinuar se çfarë mund të bëjë një kompjuter kuantik. Por është absolutisht e qartë se zotërimi i këtij drejtimi do të sjellë njerëz shumë zbulime të reja në të gjitha fushat e shkencës, do të na lejojë të shikojmë në botën mikro dhe makro, për të mësuar më shumë rreth natyrës së mendjes, gjenetikës.