Последните децении компјутерите се развија многу брзо. Всушност, во спомен на една генерација, тие отидоа од гломазна цевка, окупирајќи ги огромните простории за минијатурни таблети. Меморијата и брзината се зголемија брзо. Но, моментот дојде кога се појавија задачи кои беа надвор од моќта на дури и супермоќните современи компјутери.
Што е квантен компјутер?
Појавата на нови задачи кои се надвор од контролата на обичните компјутери, принудени да бараат нови можности. И, како алтернатива на конвенционалните компјутери, се појави квант. Квантен компјутер е компјутерска техника, основа на акцијата, која се базира на елементите на квантната механика. Главните одредби на квантната механика беа формулирани на почетокот на минатиот век. Нејзиниот изглед овозможи решавање на многу проблеми на физиката кои не наидоа на решение во класичната физика.
Иако теоријата на квантите веќе го брои вториот век, сепак останува разбирлива само за тесен круг специјалисти. Но, постојат реални резултати од квантната механика, на која веќе сме навикнати - ласерска технологија, томографија. И на крајот на минатиот век теоријата на квантната пресметка беше развиена од советскиот физичар Ју Манин. Пет години подоцна, Дејвид Deutsch ја откри идејата за квантна машина.
Има ли квантен компјутер?
Но олицетворението на идеи не беше толку едноставно. Периодично, постојат извештаи дека друг квантен компјутер е создаден. Развојот на ваквата компјутерска технологија е направен од гиганти од областа на информатичката технологија:
- D-Wave е компанија од Канада, која беше прва што започна со производство на оперативни квантни компјутери. Сепак, специјалистите дебатираат дали овие компјутери се навистина квантни компјутери и какви предности ги даваат.
- IBM - создаде квантен компјутер и го отвори на интернет корисниците за експерименти со квантните алгоритми. До 2025 година компанијата планира да создаде модел способен да ги реши веќе практичните проблеми.
- Google - го објави објавувањето на оваа година на компјутер способен да ја докаже супериорноста на квантните компјутери на конвенционалните компјутери.
- Во мај 2017 година, кинеските научници во Шангај рекоа дека е создаден најмоќниот квантен компјутер во светот, надминувајќи аналози во фреквенцијата на обработка на сигналот за 24 пати.
- Во јули 2017 година, на Московската конференција за квантни технологии, беше објавено дека е создаден квантен компјутер со 51 квадрат.
Која е разликата помеѓу квантен компјутер и обичен компјутер?
Основна разлика на квантен компјутер во пристапот кон процесот на пресметување.
- Во конвенционален процесор, сите пресметки се базираат на битови кои постојат во две држави 1 или 0. Тоа е, целата работа се сведува на анализа на огромна количина на податоци за усогласеност со наведените услови. Квантниот компјутер се базира на qubits (квантни битови). Нивната карактеристика е способноста да се биде во состојба 1, 0, а истовремено истовремено 1 и 0.
- Способностите на квантниот компјутер се значително зголемени, бидејќи нема потреба да го барате вистинскиот одговор меѓу сетот. Во овој случај, одговорот е избран од веќе достапни варијанти со одредена веројатност за кореспонденција.
За што е квантен компјутер?
Принципот на квантен компјутер, изграден врз изборот на решение со доволно веројатност и способност да се најде такво решение многу пати побрзо од современите компјутери, ја одредува целта на неговата употреба. Прво, појавата на овој вид компјутерска технологија ги загрижува криптографите. Ова се должи на способноста на квантен компјутер лесно да ги пресмета лозинките. Значи, најмоќниот квантен компјутер, создаден од руско-американски научници, е способен за добивање клучеви за постојните системи за шифрирање.
Исто така, постојат покорисни применети задачи за квантните компјутери, тие се поврзани со однесувањето на елементарните честички, генетиката, здравствената заштита, финансиските пазари, заштитата на мрежите од вируси, вештачката интелигенција и многу други што обичните компјутери не можат да ги решат.
Како се уредува квантен компјутер?
Изградбата на квантен компјутер се базира на употребата на кубити. Како физички перформанси на кубити во моментов се користат:
- прстени на суперпроводниците со џемпери, со повеќенасочна струја;
- индивидуални атоми, под влијание на ласерски зраци;
- јони;
- фотони;
- се развиваат варијанти на употреба на нанокристали на полупроводници.
Квантен компјутер - принципот на работа
Ако има сигурност со класичен компјутер во работата, тогаш прашањето за тоа како е квантен компјутерски работа е тешко да се одговори. Описот на работата на квантен компјутер се базира на две неразбирливи фрази:
- принципот на суперпозиција е прашање на qubits способни да бидат истовремено во позициите 1 и 0. Ова овозможува неколку пресметки да се вршат истовремено, наместо сортирање на опции, што дава голема добивка во времето;
- квантната заплетка е феномен забележан од А. Ајнштајн, кој е интерконекција на две честички. Со едноставни зборови, ако една од честичките има позитивна хеликопта, тогаш втората моментално зема позитивна хеликопта. Овој однос се јавува без оглед на растојанието.
Кој го измислил квантниот компјутер?
Основата на квантната механика беше објаснета на почетокот од минатиот век, како хипотеза. Неговиот развој е поврзан со такви брилијантни физичари како Макс Планк, А. Ајнштајн, Пол Дирак. Во 1980 година, Антонов ја предложи идејата за можноста за квантно пресметување. И една година подоцна, Ричард Фејнем во теорија го моделира првиот квантен компјутер.
Сега создавање на квантни компјутери во фазата на развој, па дури и тешко да се замисли што квантниот компјутер може да го направи. Но, сосема е јасно дека совладување на оваа насока ќе донесе многу нови откритија во сите области на науката, ќе ни овозможи да го разгледаме микро и макро светот, да дознаеме повеќе за природата на умот, генетиката.