Рачунска снага достиже кризну тачку. Ако наставимо да следимо тренд који постоји од увођења рачунара, до 2040. године, нећемо имати могућност да покрећемо све светске машине, осим ако не успемо да извршимо квантно рачунање.
како променити горњу и доњу маргину гоогле доцс
Квантни рачунари обећавају брже брзине и снажнију сигурност од њиховог класичног пандана, а научници већ деценијама теже да створе квантни рачунар.
Шта је квантум и како нам помаже?
Квантно рачунање се разликује од класичног рачунара на један основни начин - начин на који се информације чувају. Квантно рачунање максимално користи чудно својство квантне механике, које се назива суперпозиција. То значи да једна „јединица“ може да садржи много више информација од еквивалента који се може наћи у класичном рачунарству.
Информације се чувају у „ битова ’У држави‘ 1 ‘Или‘ 0 , ’Попут прекидача за светло који се укључује или искључује. Насупрот томе, квантно рачунање може да садржи јединицу информација која може бити „ 1 , ’’ 0 , ’Или а суперпозиција две државе .
Замишљајте суперпозицију као сферу. ‘ 1 „Написано је на северном полу, и„ 0 ‘Написано је на југу - два класична бита. Међутим, квантни бит (или кубит) се може наћи било где између полова.
Квантни битови који се могу истовремено укључивати и искључивати пружају револуционарну парадигму високих перформанси где се информације ефикасније чувају и обрађују, рекао је др. Куеи-Лин Цхиу Алпхру 2017. Др Цхиу је био истраживач квантно-механичког понашања материјала на Массацхусеттс Институте оф Тецхнологи.
Способност складиштења много веће количине информација у једној јединици значи да квантно рачунање може бити брже и енергетски ефикасније од рачунара које данас користимо. Па зашто је то тако тешко постићи?
Прављење кубита
Кубитс, окосницу квантног рачунара, тешко је направити, а једном успостављени, још је теже контролисати. Научници их морају натерати да комуницирају на специфичне начине који би функционисали на квантном рачунару.
Истраживачи су за њихову изградњу покушали да користе суправодљиве материјале, јоне који се налазе у јонским замкама, појединачне неутралне атоме и молекуле различите сложености. Међутим, учинити их је тешким да дуго држе квантне информације.
Погледајте повезане Како направити сопствени рачунар
У недавном истраживању, научници са МИТ-а осмислили су нови приступ, користећи скуп једноставних молекула направљених од само два атома као кубите.
Користимо ултрахладне молекуле као „кубите“ Професор Мартин Звиерлеин, водећи аутор рада, рекао је Алпхр-у 2017. Молекуле су одавно предложене као носачи квантних информација, са врло повољним својствима у односу на друге системе попут атома, јона, суперпроводљивих кубита итд. Овде први пут показујемо да такве квантне информације можете дуже време чувати у гасу ултрахладних молекула. Наравно, евентуални квантни рачунар мораће такође да врши прорачуне, на пример, нека кубит међусобно комуницира како би реализовао такозване капије. Звиерлеин је наставио, Али прво, морате показати да можете чак и да се држите квантних информација, и то смо учинили.
Кубитови створени на МИТ задржали су квантне информације дуже од претходних покушаја, али и даље само једну секунду. Овај временски оквир можда звучи кратко, али заправо је око хиљаду пута дужи од упоредивог експеримента који је урађен, објаснио је Звиерлеин.
У новије време истраживачи са Универзитета у Новом Јужном Велсу направили су значајан искорак у напорима ка квантном рачунању. Измислили су нову врсту кубита названу флип-флоп кубит, која користи електрон и језгро атома фосфора. Њима управља електрични сигнал уместо магнетног, што их чини лакшим за дистрибуцију. Кубит 'флип-флоп' делује повлачењем електрона од језгра помоћу електричног поља, стварајући електрични дипол.
Изнад кубита
Међутим, нису само кубити оно што научници морају да открију. Такође треба да утврде материјал за успешно прављење квантних рачунарских чипова.
Цхиу'с папир , објављен раније 2017. године, пронашао је ултра танке слојеве материјала који би могли да чине основу за квантни рачунски чип. Цхиу је рекао Алпхр-у, Занимљивост овог истраживања је како одабиремо прави материјал, откривамо његова јединствена својства и користимо његову предност за изградњу одговарајућег кубита.
Моореов закон предвиђа да се густина транзистора на силицијумским чиповима удвостручује отприлике сваких 18 месеци, рекао је Цхиу за Алпхр. Међутим, ови прогресивно скупљени транзистори на крају ће достићи мали обим где квантна механика игра важну улогу.
Моореов закон, на који се Цхиу позивао, рачунски је појам који је развио суоснивач Интела Гордон Мооре 1970. године. Наводи се да се укупна процесорска снага рачунара удвостручује сваке две године. Као што Цхиу наводи, густина чипова се смањује - проблем на који квантно рачунарски чипови могу потенцијално да одговоре.
Да ли је квантно рачунање врхунски вапорваре?
Шта је вапорваре?
У случају да никада нисте чули за тај термин вапорваре , у основи је реч о софтверском производу који се оглашава, али још увек није доступан или можда никада неће постати доступан. Пример је софтверски производ који се интензивно пласирао, али никада није угледао светлост дана.
Упркос томе што људи деценијама дају оптимистична предвиђања о утицају квантних рачунара и разним напретцима у пословном и истраживачком окружењу, колико смо близу остварењу сна о квантном рачунању? Да ли је ова ситуација предвиђање будућег парног софтвера или ће постати нешто корисно?
Задубљујемо се у стварност квантног рачунања у другом чланку. Укратко, квантни рачунар ће вероватно извршити врло нереално рачунање брже од конвенционалног рачунара у наредних годину или две. Међутим, то неће бити једноставан поступак, а неће бити ни јефтин ни користан за свакодневне потрошаче.
