Kuantum bilgisayarlar. Neden hala yok, onlar zaten var mı?

Tarihli:

2019-03-09 22:20:08

Görünümler:

1173

Verim:

1İstemek 0Sevmeme

Pay:

Kuantum bilgisayarlar. Neden hala yok, onlar zaten var mı? Source:

Elli yıl önce akıllı telefonlar gibi görünüyordu olurdu tamamen büyülü bilgisayarlar. Tıpkı klasik bilgisayarlar neredeyse невообразимы önceki nesiller, bugün karşılaştığımız doğum ile tamamen yeni bir tür hesaplama: bir şey çok mistik, ne denilebilir sihirli. Bu, kuantum bilgisayarlar. Eğer kelime «kuantum» size yabancı, yalnız değilsiniz. Bu çok soğuk, küçük, hassas ve çok garip bir dünya gibi görünebilir şüpheli bir sistemi, hangi oluşturmak için önerilmektedir ticari işlem makine, ama bu tam olarak ne üzerinde çalışan IBM , Rigetti Computing ve diğer şirket.

Ocak ayında CES girişimi kapsamında IBM Q gösterdi System One (yukarıya bakınız): göz kamaştırıcı, şık ve benzer bir avize bir makine haline gelmiştir ilk entegre üniversal kuantum hesaplama ticari kullanım için, hangi olabilir oynamak her.

Potansiyel kuantum bilgisayarlara duydum, muhtemelen her: özellikleri kuantum fiziği açmak massively paralel devreler hesaplama, muhtemelen sağladığı büyük at yarışı işlem gücü ve опередят herhangi bir transistörlü süper, biz-ebilmek karşılaşmak — bugün ve yarın. Onlar üretecek devrim, kimya, eczacılık, malzeme bilimi ve makine öğrenme.

Ama tam olarak ne yapar kuantum bilgisayarlar gibi güçlü? Diyelim anlaşma.

Nedir qubits?

Başlamak İçin, hatırlayalım, kuantum bilgisayarlar nasıl çalışır.

Sırrı onların beceri gibi, onlar tarafından manipüle кубитами. Tüm bu işler klasik bilgisayar — metin, resim, video ve benzeri oluşur uzun satır birler ve sıfırlar, ya da bit. Özünde bit tek bir durumu temsil eder iki: açık/kapalı, ya da bağlı elektrik devresi, ya da yoktur. Modern bilgisayarlarda bir bit genellikle sunulan elektrik gerilimi veya darbe akım.

Kuantum bilgisayarlar, aksine, güveniyor qubits. Gibi ikili bit, qubits yatan bir hesaplama ile bir büyük onur: qubits, genellikle сверхпроводниками elektron veya diğer atom altı parçacıklar. Beklendiği gibi, manipülasyon кубитами temsil karmaşık bilimsel ve mühendislik görevi. IBM, örneğin, birkaç katmanları kullanır süperiletken devreler, rahat ve kontrollü bir ortamda ve yavaş yavaş soğutmalı önce sıcaklık daha düşük, derin uzay — yaklaşık mutlak sıfır.

Çünkü qubits yaşar kuantum gerçeklik var inanılmaz kuantum özellikleri.

Süperpozisyon, dolanması ve parazit

Eğer biraz hayal gibi para ile kartal (0), veya решкой (1), qubits sunulacak dönen bir bozuk para: bir anlamda, onlar aynı anda ve kartallar ve решки, ve her durum belirli bir olasılık. Bilim adamları, kullandıkları kalibre mikrodalga darbeleri koymak için qubits bir суперпозицию; tıpkı diğer frekans ve süresi bu darbe açabilirsiniz qubit için kaldı biraz, başka bir durumda (ama hala süperpozisyon).

Nedeniyle süperpozisyon ayrı bir qubit temsil edebilir çok daha fazla bilgi ikili bit. Bu kısmen oluyor, o zaman ilk yazdığınız qubits ön sıralama yöntemi kaba kuvvet çok sayıda olası sonuçları aynı anda. Kesin bir cevap alırsınız gibi bilim adamları ölçmek qubits — kullanarak mikrodalga sinyalleri — ne yapar «коллапсировать» ikili bir durum. Genellikle bilim üretmek zorundadır hesaplamaları kontrol etmek için birkaç kez bir cevap.

Karmaşa — daha da çarpıcı bir şey. Uygulama mikrodalga darbeleri bir kaç cubit karıştırmayın onları böylece onlar her zaman var olacak tek bir kuantum durumu. Bu sayede bilim adamları manipüle çiftler karışık cubit, sadece durumunu değiştirerek bunlardan biri, hatta onlar fiziksel olarak ayrılmış, büyük bir mesafe, dolayısıyla «korkunç bir eylem» mesafe. Nedeniyle öngörülebilir doğa dolanması, ekleme cubit katlanarak artar işlem gücü kuantum bilgisayar.

Parazit — son özellik, uygulayan kuantum algoritmaları. Düşünün yuvarlanan dalga: bazen onlar özelleştirme birbirlerine (yapıcı bir şekilde hareket), bazen söndürmek (yıkıcı). Kullanımı engelleme bilim adamları sağlar, durum izleme, takviye tipi sinyal, neden doğru cevabı ve önleyici olanlar vermek yanlış cevap.

Gibi programlanabilir kuantum bilgisayarlar?

Ana amaç kod kısmındaki görevleri karmaşık bir kuantum durumu, qubits kullanarak, ve daha sonra işlemek için bu durumu getirmek için belli bir çözüm olacak ölçmek çöken sonra суперпозиций içinde belirli bir tutarlılık sıfır (0) ve bir adet (1).

Belli değil mi? Okudu bir kez daha.

Zor Geliyor, ama çünkü tüm şartları biz zaten sökülüp, anlamak mümkün.

Olduğu Gibi klasik programlama, bilim adamları, geliştirdikleri diller assembly alt düzey bir makine daha iyi anlar, gitmek için onlardan diller yüksek seviye grafik arabirimleri için daha uygun, insan aklının. IBM Qiskit, örneğin, izin verir экспериментаторам görevler oluşturmak ve sürükle ve bırak mantıksal öğeler.

İblis uyumsuzluk

Neden kuantum bilgisayarlar henüz satılan her köşesinde? Bir anlamda, bilim adamları oluşturmak için çalışıyoruzmükemmel makine kusurlu parçaları. Kuantum bilgisayarlar son derece hassas возмущениям, gürültü ve diğer çevresel etkilere neden olan, onların, bir kuantum durumu değişir ve kaybolur. Bu etkisi denir декогеренцией.

Bazı uzmanlar декогеренция bu sorun, daraltıcı kuantum hesaplama. Hatta tüm соблюденных önlemler gürültü sızabilir hesaplamalar. Bilim adamları saklayabilirsiniz kuantum bilgi kadar o kaybeder bütünlük etkisi altında uyumsuzluk, sınırlayıcı sayısı hesaplama, üretebilir, üst üste.

Hassas bir doğa kuantum hesaplama da nedeni kör ekleme cubit sisteme mutlaka onu yapacak kadar güçlü. Hata toleransı incelenmektedir alanında, kuantum hesaplama: mantık, ekleme cubit telafi edebilir, bazı sorunlar, ama oluşturmak için tek, güvenilir bir кубита veri aktarmak için потребутся milyonlarca düzeltici hata düzeltmesi. Ve biz bugün onları en fazla 128. Belki yardımcı akıllı algoritmalar da geliştirilmiştir.

İmitasyon kuantum ile kuantum bilgisayar

Çünkü, büyük verileri şu anda sıcak bir konu beklenebilir ki kuantum bilgisayarlar daha iyi olacaktır işlemek için büyük veri setleri, bir klasik daha. Ama bu doğru değil.

Bunun Yerine, kuantum bilgisayarlar, özellikle iyi modelleme doğa. Örneğin, kuantum hesaplama kullanabilirsiniz daha etkin bir yapı moleküllerin ilaç, çünkü onlar temelde aynı bazda çalışır ve molekülleri çalışıyorlar taklit. Hesaplama kuantum durumu molekül — inanılmaz zor bir görev neredeyse непосильна bizim bilgisayarlara, ama kuantum bilgisayarlar ile başa çıkmak onu yaşasın.

Tam olarak aynı kuantum hesaplama çevirmek alan malzeme bilimi veya bilgi aktarımı. Otelin dolanması, qubits, fiziksel ayrılmış büyük bir mesafe, bir kanal oluşturmak için bilgi aktarmak, bir bilimsel bir bakış açısından daha güvenli olacaktır bizim mevcut kanallar. Kuantum internet için oldukça mümkün.

Ama ilginç olan şu ki, biz bile bilmiyoruz çeşitliliği şaşırtıcı sorunları çözmek için denemek kuantum bilgisayarlar. Sadece sahip ticari kuantum bilgisayar ve icar insanlar onunla çalışmak, biz grafik için yeni bir ilgi alanı için uygun olan bu çarpıcı yeni bir teknoloji.

Ve hangi görev için çalışacağını söyledi çözmek için kuantum bilgisayar? Bize söyleyin .

Daha:

Dijital ölümsüzlük mümkün mü ve gerekli mi

Dijital ölümsüzlük mümkün mü ve gerekli mi

Mümkün olup olmadığını, bir zamanlar insan ölümsüz olmak pahasına dijital teknoloji. Ben buna inanmıyorum. Ya sen? 2016 yılında küçük kızı Chan Ji-sung Найон vefat hastalıkları ile ilişkili kan. Ama şubat annesi bir araya geldi kızı ile sanal gerçekl...

Neden zararlı, uzun süre bilgisayar başında oturmak ve bunu düzeltmek için nasıl

Neden zararlı, uzun süre bilgisayar başında oturmak ve bunu düzeltmek için nasıl

Ben burada son zamanlarda geçirdiği küçük bir anket arkadaş ve tanıdıklar arasında nasıl değerlendirmek etkinliğini uzaktan çalışırken. Neredeyse tanıdığım herkes — şimdi evden bilgisayar ve telefon. Ve ortaya çıktı gibi, olanlar bile, daha önc...

Parametrik mimarisi: bir yapay zeka tasarımı yer?

Parametrik mimarisi: bir yapay zeka tasarımı yer?

düşündüğünüz Zaman gelecek, ne desen kalkmak var gözlerinin önünde? Amatör olarak ретрофутуризма – türün temel olan seti temsil insanların geçmiş, gelecek hakkında, ben her zaman hayal şehir gelecek застроенными binalar gibi dergi kapakları 1950'lerd...

Yorumlar (0)

Bu makalede Yorum yok, ilk olmak!

Yorum ekle

İlgili Haberler

IBM buldum «Moore yasası» kuantum bilgisayarlar

IBM buldum «Moore yasası» kuantum bilgisayarlar

IBM, teklif kullanmak ölçü «kuantum hacim» gereken bir çift her yıl — ve o eşdeğer Moore yasası, bir saygı, geleneksel bilgisayar hesaplamalarda. Yasaya göre Moore, transistör sayısı on-chip, yani yoğunluğu hesaplamaları gerekir ç...

En hızlı süper bilgisayar dünya rekorunu yapay zeka

En hızlı süper bilgisayar dünya rekorunu yapay zeka

batı kıyısında, Amerika'nın en değerli şirketi dünya yapmak için çalışıyoruz yapay zeka daha akıllı. Google ve Facebook хвастают deneyleri kullanılarak milyar fotoğraf binlerce yüksek performanslı işlemci. Ama geçen yılın sonunda ...

Fizik hesapladık zaman durum süperpozisyon графеновых cubit

Fizik hesapladık zaman durum süperpozisyon графеновых cubit

Yeteneği, pratik kullanım, kuantum bilgisayarlar haline geldi, hatta bir adım daha yakın gibi графену. Uzmanlar, Massachusetts teknoloji enstitüsü ve karşılıkları diğer araştırma kurumları-ebil harcamak zaman hesaplama, süperpozis...

MIT kullanılan biyolojik bir virüs için işi hızlandırmak için bir bilgisayar

MIT kullanılan biyolojik bir virüs için işi hızlandırmak için bir bilgisayar

ne zaman bir bilgisayar (ve herhangi bir diğer elektronik cihaz) verileri işler, küçük bir gecikme olduğunu, bu yüzden söylemek, geçiş bilgileri «tek bir donanım başka» (örneğin, ram fiziksel). Daha güçlü donanım, daha az gecikme,...

Yeni parçacıklar açacak bir yol oluşturmak için fotonik bilgisayarlar

Yeni parçacıklar açacak bir yol oluşturmak için fotonik bilgisayarlar

Tüm modern elektronik cihazlar kullanmak için bilgi iletim elektronlar. Şimdi hızıyla geliştirme kuantum bilgisayarlar çok inanıyorum gelecek bir yedek geleneksel cihazlar. Ancak biri var, bu daha az ilginç bir gelişme yolu. Oluşt...

Yeni bir bilgisayar mimarisi türüne göre beyin geliştirmek için yöntemler veri işleme

Yeni bir bilgisayar mimarisi türüne göre beyin geliştirmek için yöntemler veri işleme

Bilim adamları, IBM, gelişmekte olan yeni bir bilgisayar mimarisi, bir daha uygun tedavi için büyüyen veri hacimleri ile gelen yapay zeka algoritmaları. İlham onlar elde edilen insan beyin ve gelişmeler ve zaten önemli ölçüde daha...

Şirket D-Wave başlattı açık ve ücretsiz bir platform için kuantum hesaplama

Şirket D-Wave başlattı açık ve ücretsiz bir platform için kuantum hesaplama

Bir geniş yayılması kuantum bilgisayarları üretmek lazım gerçek bir devrim alanında bilgisayar mühendisliği sağlayarak sadece kazanç güç, ancak ve iyileştirilmesi performans göstergeleri cybersecurity. Zaten şimdi orada kuantum b...

Gezi müzesi bilgisayarlar, değişti dünya

Gezi müzesi bilgisayarlar, değişti dünya

nedense eski bilgisayarlar klasikleri haline gelmiştir. Çok az kişi bunları içeren aynı endişe içeren tarihi bir mobilya ya da otomobil. Muhtemelen bunun nedeni, onlar kullanmak için uygun değildir, modern dünyada bile çalışabilir...

Intel işlemciler bulundu 3 daha açığı. Onlar çalmak için izin veri

Intel işlemciler bulundu 3 daha açığı. Onlar çalmak için izin veri

Bugün Intel duyurdu üç yeni güvenlik açıkları için onları hızlı bir işlemci. Göre, amerikan şirketleri, bu güvenlik açığından kullanılabilir siber suçlular erişmek için bazı verilere ram bilgisayar. Tehdit altında cpu Core ve Xeon...

9. nesil bir Intel işlemci ile 8 çekirdek sunulacak 1 ekim

9. nesil bir Intel işlemci ile 8 çekirdek sunulacak 1 ekim

Ortaya çıkan söylentiler, Intel sunulan 9. nesil işlemcileri ekim ayında. Her ne kadar 10-нанометровые cips Cannon Lake bir şirket vardı, ertelendi, 2019, güncelleme bu yılın dayalı olacak ve iyileştirilmesi, varolan 14 nm proses ...

Hikaye ilk Macintosh bilgisayar, bir değer karargahında Microsoft

Hikaye ilk Macintosh bilgisayar, bir değer karargahında Microsoft

çok uzun zaman önce biz bir hikaye ilk kartvizit Bill Gates ve Paul Allen, depolanan sergi salonunda genel müdürlük, Microsoft erişilebilir için ideal bir nokta. Aynı salonda bir şey daha var, dikkat layık – orijinal Apple Macinto...

Hikaye ilk kartvizit Bill Gates ve Paul Allen

Hikaye ilk kartvizit Bill Gates ve Paul Allen

Her şey ile başladı. Şirket, Microsoft ile başladı karar iki arkadaş için yazılım yazmak için bir mikrobilgisayar. Onlar kurulan şirket ve kendinize kartvizit. Bugün bu kartvizit saklanır karargahında Microsoft Redmond. Anlatacağı...

Bilgisayar kullanıcılarını tehdit başladı yayın, kişisel video ve tarayıcı geçmişi

Bilgisayar kullanıcılarını tehdit başladı yayın, kişisel video ve tarayıcı geçmişi

bilgisayar Kullanıcılarının dünya çapında başladı e-postaları almak için dolandırıcılar tarafından para koparmak. Bağlı olarak, kime gönderildiği mektup, içeriği değişebilir. Ancak, iş arkadaşları, Business Insider başardı vurgula...

7 için dizüstü bilgisayar satın almak isteyenler için en iyi

7 için dizüstü bilgisayar satın almak isteyenler için en iyi

Eğer satın almak istiyorsanız en yüksek performanslı dizüstü bilgisayar, bugün bakmak gerek modelleri ile премиальным tasarım ve malzemeler, yüksek çözünürlüklü ekran, işlemci ve 16 gb ram. Bu durumda, bir seçim var, çok büyük değ...

Hacker çaldı dosyaları ABD ordusu, ama yapamadım satmak için bile 150 dolar

Hacker çaldı dosyaları ABD ordusu, ama yapamadım satmak için bile 150 dolar

bir Hacker tahmin açığı kullanmak yönlendiriciler dosyalara erişmek için ABD ordusu. Elde edilen veriler satmaya çalıştı forumda даркнете, ama bir türlü bulamadım, ilgili bir alıcı, hatta azaltarak maliyeti 150 dolar. bir Hacker ...

Gizli bir «cep» Surface Microsoft olacak katlanabilir ekran

Gizli bir «cep» Surface Microsoft olacak katlanabilir ekran

Microsoft, üzerinde çalıştığı yeni gizemli bir cihaz serisi Surface zaten en az birkaç yıl. Cihaz kod adı «Andromeda» tekrar tekrar parladı patent, raporlar, başvurular, işletim sistemine ve içermelidir tasarım çift ekran. Nasıl y...

Dünyanın en küçük bilgisayarı dünyanın artık daha az

Dünyanın en küçük bilgisayarı dünyanın artık daha az

IBM, yaptığı açıklamada, mart ayında oluşturulan en küçük bilgisayarı dünyanın, Michigan Üniversitesi'nden bilim adamları mutsuz kaşlarını kaldırdı, çünkü ne kadar IBM bu şampiyonluk onlara aitti. Şimdi en küçük bilgisayarı dünyan...

Intel yarattı dünyanın en küçük kuantum çip

Intel yarattı dünyanın en küçük kuantum çip

neredeyse hiçbir kalır hiç şüphe gelecekte kuantum bilgisayarlar varsa ve yerini bize tanıdık bilgi işlem makineleri, kesinlikle çok onların потеснят. Gelişmeler, bu alanda yapmak zaten birçok şirket ve son zamanlarda Intel sümela...

ABD'DE sunulan en güçlü süper bilgisayar dünyanın

ABD'DE sunulan en güçlü süper bilgisayar dünyanın

ABD enerji Bakanlığı için dünya tanıttı en güçlü süper bilgisayar, отобравший bu unvanını çin Sunway TaihuLight. Maksimum verimlilik, amerikan süper Summit ulaşır 200 петафлопсов (200 katrilyon hesaplama saniyede). Bu, daha fazla ...

HAL 9000 asla görünür: duygular programlanabilir

HAL 9000 asla görünür: duygular programlanabilir

HAL 9000 — en ünlü sinema yapay koru. Bu mükemmel şekli makul bir bilgisayar başarısız oldu yolda Jüpiter, знаковом film Stanley Kubrick'in «Space Odyssey 2001» şu anda 50 yılını kutlayan, onun çıkış. HAL konuşmak, anlamak, bir ki...