Ang mga huling dekada ay mabilis na binuo ng mga kompyuter. Sa katunayan, sa memorya ng isang henerasyon, sila ay napunta mula sa malaki tubo, sumasakop malaking kuwarto sa maliit na mga tablet. Ang bilis ng memorya at bilis ay tumaas nang mabilis. Ngunit ang sandali ay dumating kapag ang mga gawain ay lumitaw na lampas sa kapangyarihan ng kahit super-kapangyarihan modernong mga computer.
Ano ang isang quantum computer?
Ang paglitaw ng mga bagong gawain na lampas sa kontrol ng mga ordinaryong computer, ay sapilitang upang maghanap ng mga bagong pagkakataon. At, bilang isang kahalili sa maginoo na mga computer, lumitaw ang kabuuan. Ang isang quantum computer ay isang computer na pamamaraan, ang batayan ng pagkilos, na batay sa mga elemento ng mekanika ng quantum. Ang mga pangunahing probisyon ng mekanika ng quantum ay binuo sa simula ng huling siglo. Ang hitsura nito ay nagpapahintulot sa paglutas ng maraming problema ng physics na hindi nakahanap ng solusyon sa klasikal na pisika.
Kahit na ang teorya ng quanta ay binibilang sa ikalawang siglo, nananatili pa rin itong nauunawaan sa isang makitid na bilog ng mga espesyalista. Ngunit may mga tunay na resulta ng mechanic ng quantum, na kung saan ay nakasanayan na natin - laser technology, tomography. At sa pagtatapos ng huling siglo ang teorya ng pagtutuos ng kabuuan ay binuo ng Sobyet na pisiko na si Yu Manin. Limang taon na ang lumipas, ipinahayag ni David Deutsch ang ideya ng isang makinang makina.
Mayroon bang kabuuan ng computer?
Ngunit ang diwa ng mga ideya ay hindi gaanong simple. Paminsan-minsan, may mga ulat na ang isa pang computer na kabuuan ay nilikha. Ang pagpapaunlad ng ganitong teknolohiya sa computer ay nagtrabaho ng mga higante sa larangan ng teknolohiya ng impormasyon:
- Ang D-Wave ay isang kumpanya mula sa Canada, na siyang unang naglunsad ng produksyon ng mga operating quantum computer. Gayunpaman, ang mga espesyalista ay debating kung ang mga computer na ito ay talagang mga computer na kabuuan at kung ano ang mga pakinabang nito.
- IBM - lumikha ng isang quantum computer, at binuksan ito sa mga gumagamit ng Internet para sa mga eksperimento na may quantum algorithm. Sa pamamagitan ng 2025 ang kumpanya ay nagnanais na lumikha ng isang modelo na may kakayahang paglutas ng mga praktikal na problema.
- Google - inihayag ang release sa taong ito ng isang computer na may kakayahang proving ang higit na kahusayan ng mga computer kabuuan sa maginoo computer.
- Noong Mayo 2017, sinabi ng mga Tsinong siyentipiko sa Shanghai na ang pinakamakapangyarihang computer na quantum sa mundo ay nilikha, na higit sa analogue sa dalas ng pagproseso ng signal sa pamamagitan ng 24 na beses.
- Noong Hulyo 2017, sa Moscow Conference on Quantum Technologies, inihayag na isang 51-qubit quantum computer ang nalikha.
Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng isang quantum computer at isang ordinaryong computer?
Ang pangunahing pagkakaiba ng isang kabuuan ng computer sa diskarte sa proseso ng pagkalkula.
- Sa isang maginoo na processor, ang lahat ng mga kalkulasyon ay batay sa mga bits na umiiral sa dalawang estado 1 o 0. Iyon ay, ang lahat ng mga trabaho ay nabawasan sa pag-aaral ng isang malaking halaga ng data para sa pagsunod sa mga tinukoy na mga kondisyon. Ang quantum computer ay batay sa qubits (quantum bits). Ang kanilang mga tampok ay ang kakayahan na maging sa estado 1, 0, at din sabay-sabay 1 at 0.
- Ang mga kakayahan ng isang kabuuan ng computer ay malaki ang nadagdagan, dahil hindi na kailangang hanapin ang tamang sagot sa hanay. Sa kasong ito, ang sagot ay pinili mula sa magagamit na mga variant na may isang tiyak na posibilidad ng pagsusulatan.
Ano ang isang quantum computer para sa?
Ang prinsipyo ng isang kuwantum computer, na binuo sa pagpili ng isang solusyon na may sapat na posibilidad at ang kakayahan upang makahanap ng tulad solusyon maraming beses na mas mabilis kaysa sa mga modernong computer, tinutukoy ang layunin ng paggamit nito. Una sa lahat, ang paglitaw ng ganitong uri ng teknolohiya ng computer ay alalahanin cryptographers. Ito ay dahil sa kakayahan ng isang kabuuan ng computer upang madaling kalkulahin ang mga password. Kaya, ang pinaka-makapangyarihang computer na kabuuan, na nilikha ng mga siyentipiko ng Russian-American, ay may kakayahang makuha ang mga susi sa umiiral na mga sistema ng pag-encrypt.
Mayroon ding mga mas kapaki-pakinabang na mga gawain para sa quantum computer, ang mga ito ay konektado sa pag-uugali ng elementarya na particle, genetika, pangangalagang pangkalusugan, pamilihan ng pananalapi, proteksyon ng mga network mula sa mga virus, artipisyal na katalinuhan at marami pang iba na ang mga ordinaryong computer ay hindi malulutas.
Paano nakaayos ang kabuuan ng computer?
Ang pagtatayo ng isang quantum computer ay batay sa paggamit ng qubits. Bilang pisikal na pagganap ng qubits na kasalukuyang ginagamit:
- mga singsing ng mga superconductor na may mga jumper, na may isang kasalukuyang multidirectional;
- mga indibidwal na atoms, sa ilalim ng impluwensiya ng laser beams;
- ions;
- photons;
- Ang mga variant ng paggamit ng nanocrystals ng semiconductors ay binuo.
Quantum computer - ang prinsipyo ng operasyon
Kung may katiyakan sa isang klasikong kompyuter sa trabaho, pagkatapos ay ang tanong kung paano gumagana ang isang computer na quantum ay mahirap na sagutin. Ang paglalarawan ng pagpapatakbo ng isang quantum computer ay batay sa dalawang di-nauunawaan na mga parirala:
- ang prinsipyo ng superposisyon ay isang tanong ng qubits na may kakayahang magkasabay sa mga posisyon na 1 at 0. Ito ay nagbibigay-daan sa ilang mga kalkulasyon na isinasagawa nang sabay-sabay, sa halip na pagbubukod ng mga pagpipilian, na nagbibigay ng malaking pakinabang sa oras;
- Ang quantum entanglement ay isang hindi pangkaraniwang bagay na binanggit ni A. Einstein, na kung saan ay ang pagkakabit ng dalawang particle. Sa simpleng mga salita, kung ang isa sa mga particle ay may positibong helicity, ang pangalawang agad ay tumatagal ng isang positibong helicity. Ang relasyon na ito ay nangyayari anuman ang distansya.
Sino ang nag-imbento ng quantum computer?
Ang batayan ng mekanika ng kabuuan ay ipinaliwanag sa pinakadulo simula ng huling siglo, bilang isang teorya. Ang pag-unlad nito ay konektado sa mga makikinang na physicists tulad ng Max Planck, A. Einstein, Paul Dirac. Noong 1980, iminungkahi ni Antonov ang ideya ng posibilidad ng pagkalkula ng kabuuan. At isang taon mamaya Richard Feyneman sa teorya modelo ng unang kabuuan computer.
Ngayon ang paglikha ng mga computer na kabuuan sa yugto ng pag-unlad at kahit na mahirap na isipin kung ano ang isang quantum computer ay maaaring gawin. Ngunit ganap na malinaw na ang pag-master ng direksyon na ito ay magdadala sa mga tao ng maraming mga bagong pagtuklas sa lahat ng larangan ng agham, ay magbibigay-daan sa amin upang tumingin sa micro at macro mundo, upang matuto nang higit pa tungkol sa kalikasan ng pag-iisip, genetika.