WTF Дали Qubits? Тези и нулите на квантовите изчисления са много неща едновременно

$config[ads_kvadrat] not found

Scientists reverse time using a quantum computer

Scientists reverse time using a quantum computer
Anonim

Тези дни все по-голямо внимание придобиват Кубитите. Може би сте чували за тях и, ако имате, вероятно знаете, че има нещо с компютри. Какво точно правят те с компютрите е объркващо, така че, преди да се потопим направо, нека вземем нашата колективна глава около идеята за квантово изчисление. В квантовата механика системите могат да проявят много специфично поведение. Сред тях е суперпозиция, когато частицата е на две места едновременно и заплитане, когато поведението на една частица влияе на поведението на други, по-далечни частици. Това не са феномени, които забелязваме в ежедневието си, поради което не се тревожим за кучето, което седи в котката, нито за едното от тях, което влиза в килер три държави. Начинът, по който изграждаме компютрите в момента, се основава на материали, наречени транзистори - известни още като полупроводници, които взаимодействат и усилват електронните сигнали - и не могат да се възползват от квантовите състояния. Квантовите компютри са различни.

Но ако сте построили компютър, който Направих директно се справят с квантовите явления, вашите електронни устройства могат да правят невероятни неща. Тези компютри могат да работят с невероятни скорости; пресявам през троици от данни само за секунди. В основата на тази работа е трансформирането на естеството на данните. В момента данните се кодират в двоични цифри, които наричаме битове, съществуващи само като едно от двете състояния. Но ако сте намерили начин да направите битове квантови - тоест, съществуват в множество състояния едновременно - те вместо това биха били квантови бита или „кубити“.

Кубитът конкретно работи, като се възползва от суперпозицията и има способността да бъде не само едно от две различни състояния, но и едновременно и двете състояния. Това е като превключвател за светлина, който е включен и off (подходяща метафора, когато смятате, че кубитите се основават на конкретни поляризации на фотони). Това е странно за нас в реалния свят да мислим, но в света на квантовата физика това изобщо не е странно.

Кюбитите също проявяват квантово преплитане, защото могат да действат едновременно - по-нататъшно подпомагане на ускорените процеси с данни. Работещият компютър може да направи две неща едновременно или, по-точно, да изпълни няколко стъпки едновременно.

Например, да кажем, че имате устройство, което преминава през дълбока информация - като телефонните номера на всички в целия свят - и организира и анализира всеки запис. Квантовият компютър, базиран на кубити, би могъл да постигне такава задача много по-бързо, защото данните не трябва да се пресяват един по един. Тъй като данните могат да приемат множество състояния, те могат да се обработват много по-бързо.

Самото квантово изчисление изчезва, но получаването на кубити за работа е много по-трудно начинание. През последното десетилетие имаше измерими редица успехи. През 2013 г. Google стартира лабораторията Quantum Artificial Intelligence Lab в сътрудничество с НАСА и успешно изгради квантов компютър D-Wave с 512-кубита. Само през последния месец изследователите са решили проблемите, които спъват развитието на оптичните кубити; а други разкриха успешния тест на нещо, наречено "кутрит" - което може да съществува не в две, а в три различни насложени състояния.

Дали някое от тези неща ще повлияе на начина, по който взаимодействаме с технологията за масов пазар? Вероятно, но има малко практическа стойност да се разбие знанието - отвъд разбирането на последиците от това, което идва в не толкова далечното бъдеще.

$config[ads_kvadrat] not found