Tietokoneiden kehitys on mahdollistanut suuremman kehityksen tietokoneiden toiminnoissa, tässä artikkelissa selitämme, mitä kvanttitietokone.
Käytä kvanttimekaniikkaa
Kvanttitietokone
Teknologian kehitys on hyvin havaittavissa tietokoneiden luomisessa, koska ne valitsevat uusia toimintoja ja ominaisuuksia, jotta voit hyödyntää täysimääräisesti järjestelmää, jossa kutakin bittiä ja algoritmia käytetään tiedonsiirrossa. Tällä hetkellä on tuotettu kvanttitietokone, jonka ominaisuudet olivat hyvin samankaltaisia kuin peruskoneilla, mutta tietojen koodaus eroaa toisistaan.
Sen rakenne on rakennettu vastaamaan kvanttimekaniikan ilmiöitä, joten monet teollisuudenalat käyttävät tämän tyyppistä kvanttitietokonetta parantaakseen suorituskykyään koodausten kehittämisessä. Sen erityinen manipulointi biteissä aiheuttaa suuren vaikutuksen, joka ylittää perustietokoneet sekä teholtaan että kapasiteetiltaan.
Kvanttitietokoneella on kyky käyttää sähköisiä impulsseja kvanttibittien tuottamiseen, joita kutsutaan myös "qubitiksi". Minkä tahansa tyyppiset tietokoneet käyttävät binäärilukujen merkkijonoja järjestelmän suorittamisessa, mutta kvanttitietokonetta voidaan pitää poikkeuksena, koska ne käyttävät ns.
Kubitit ovat subatomisia hiukkasia, jotka ovat hyvin samankaltaisia kuin fotonit ja myös elektronit, ja niitä käytetään kvanttimekaniikassa oikean toiminnan varmistamiseksi kvanttitietokoneessa. Näiden hiukkasten tuottamisesta vastaavien insinöörien on käytettävä erilaisia suprajohtavia piirejä, jotka eivät voi olla kuumia mutta kylmiä.
Tämä qubittien tuotanto- ja hallintatehtävä on hyvin monimutkainen, koska piirit on jäähdytettävä käytännössä absoluuttiseen nollaan, tätä prosessia on erittäin vaikea suorittaa, tätä toimintoa soveltavat yleensä suuret yritykset, kuten Google ja myös IBM, jotka ottavat tämä haaste verkkojen toiminnalle ja järjestelmän siirtämiselle.
Toisaalta muut yritykset suorittavat erilaisen menettelyn subatomisten qubit -hiukkasten tuottamiseksi, joka koostuu sähkömagneettisissa kentissä olevien atomien vangitsemisesta yksilöllisellä tavalla. Tämä toimenpide suoritetaan käyttämällä piisiruja, mikä johtuu sen fysikaalis -kemiallisista ominaisuuksista, jotka helpottavat yksittäisten atomien sieppaamista.
Piisirut sijaitsevat ultra-tyhjiökammiossa, joten kubitit voidaan eristää tilaan, jota voidaan ohjata järjestelmän toimintaa ja tietokonesovelluksia varten. Suorittaessaan tätä toimintoa insinöörien on suunniteltava polku, jossa siirrettävä data ja vastaavat bitit ohjataan suorittamaan laaja valikoima algoritmeja.
Jos haluat tietää, millä prosessorilla on enemmän tehoa tietokoneen suorituskyvyn parantamiseksi, sinua pyydetään lukemaan artikkeli aiheesta Tehokkaampia prosessoreita.
sovellukset
Kvanttitietokoneella on nykyään laaja valikoima sovelluksia, muun muassa sen tehtävänä on perustaa simulaattori, jossa on aineen käyttäytymisjärjestelmä molekyylitasolla, mikä helpottaa atomien liikkeiden tutkimista ja analysointia erityistilanteessa; Esimerkki on elektronisten ajoneuvojen akkujen kemiallinen koostumus, koska niillä on tietty käyttäytyminen.
Tällä tavalla valmistajat voivat optimoida autojen akkujen kehitystä ja lisätä niiden tehokkuutta ja suorituskykyä. Samoin lääkeyhtiöt käyttävät kvanttitietokoneita molekyylien analysointiin ja vertailuun uusien lääkkeiden luomiseksi, joten jokaisen teknologisen kehityksen myötä on uusia tapoja käyttää simulaatiojärjestelmää.
Muita kvanttitietokoneiden käyttötarkoituksia on antaa vastauksia optimointitehtäviin.Tämä voidaan tehdä helposti, koska näillä tietokoneilla on tehokas järjestelmä eri laskelmien suorittamiseen samanaikaisesti, joka analysoi uusia ratkaisuja, joita voit antaa erityinen ongelma, tällä tavalla sinulla on mahdollisuus ilmoittaa, mikä ratkaisu on kannattavin soveltaa.
Reitit, joita lentokoneet voivat nousta tai laskea, voidaan laskea siten, että hallitset paremmin tätä toimintaa ja lisäät toimenpiteesi turvallisuutta. Voit myös määrittää optimaaliset reitit, joita julkinen liikenne voi kulkea välttääkseen kaduilla kulkevien ajoneuvojen kaatumisen, jotka toimivat tehokkaammin ja pienemmillä tappioilla.
Jos haluat tietää tietokoneesta, joka on luokiteltu Kaikki yhdessä sellaisena, joka tarjoaa tietyn rakenteen, on suositeltavaa tutustua artikkeliin All-in-one-tietokone.
Päällekkäisyys ja limitys
Kvanttitietokoneet käyttävät qubittejä eri dataryhmien kehittämiseen siten, että laitteille myönnetään vastaava teho, järjestelmä vastaa binaarisiin ja kvanttiominaisuuksiin liittyvien tietojen käsittelystä. Näitä prosesseja kutsutaan bittien sotkeutumiseksi ja päällekkäisyydeksi, mikä mahdollistaa kvanttitietokoneiden toiminnan.
Bittien tapauksessa tämä voi vastata vain yhtä ja nollaa, toisaalta qubitit, joita käyttävät kvanttitietokoneet, joissa on kolme eri tilaa, joista ensimmäinen on nolla, toinen on "yksi" ja kolmas tila on "nolla ja yksi". Nämä tilat voidaan luoda samanaikaisesti, koska se riippuu binaarijärjestelmän toteutuksesta.
Kun tiloja luodaan samanaikaisesti, tämä prosessi tunnetaan nimellä Superposition; Tämän binaarijärjestelmän esittäminen näissä tapauksissa edellyttää lasereiden hallintaa, joiden on oltava erittäin tarkkoja, sekä mikroaaltosäteiden käyttöä, koska nämä instrumentit on helppo ottaa käyttöön järjestelmän aktivoimiseksi.
Kvanttitietokone voi suorittaa suuren määrän laskelmia samanaikaisesti, mikä yksinkertaistaa odotusaikaa toiminnoissa ja laitteelle lähetettäviä tehtäviä. Se keskittyy myös kykyyn luoda qubit -pareja sotkeutumisprosessin aloittamiseksi. bittejä, jotka ovat sotkeutuneet mutta ovat yhdessä tilassa ja ovat eri toiminto kuin samanaikainen superpositio.
Se voi kuitenkin muuttua uuteen binääriseen tilaan, eli se siirtyy nollasta yhteen, se voi saavuttaa jopa nollien ja ykkösten tilan. Qubitit muutetaan nopeasti, mikä mahdollistaa järjestelmän prosessin kehittämisen; pystyvät muuttamaan osavaltioitaan lyhyillä ja myös pitkillä matkoilla.
https://www.youtube.com/watch?v=ItZj60njqmA
Huolimatta siitä, että koko bittien lomitusoperaatio on vielä hieman hämmentävä, ei tiedetä varmasti jokaista suoritettavaa vaihetta ennen kubitien lopullisen tilan saamista. Kvanttitietokone soveltaa toimintaansa sekä superpositiota että qubit -sotkua, tämä näkökohta on erilainen tavanomaisille tietokoneille.
Kun bittien määrä kaksinkertaistetaan kvanttitietokoneessa, sen järjestelmän kapasiteetti kasvaa, mikä lisää sähkömagneettisissa aalloissa käytettävissä olevia kubitteja, mikä mahdollistaa suuremman tehon tietyn portaalin tietojen ja tietojen suorittamisessa; Tämä on yksi syy siihen, miksi nämä laitteet voivat tuottaa eksponentiaalisesti kvantti- ja perustoimintoja.
Nämä toiminnot suoritetaan ketjussa, joten prosesseja sovelletaan peräkkäin ja tarvittaessa samanaikaisesti, kunhan käyttäjä pyytää tiettyä tehtävää. Se käyttää kvanttialgoritmeja täyttämään erilaisia määritettyjä kvanttifunktioita, joita nopeutetaan tiedonsiirron kautta ja lisätään niiden potentiaalia qubitien kehityksessä ja muutoksissa.
Kvanttitietokoneiden rakenne on rakennettu siten, että se kestää lasereita ja sähkömagneettisia aaltoja kubitien käytössä. Jokainen sen komponentti ja niiden kvanttitoiminta ovat syy siihen, että näillä tietokoneilla on markkinoilla suuri arvo, joka ylittää XNUMX miljoonaa dollaria tämän luokan tietokoneen hankkimiseksi.
Kvanttinen epäjohdonmukaisuus
Kvanttitietokoneelle on ominaista sen kvanttifunktiot, mutta sen tiedetään myös olevan tietokone, jossa on paljon virheitä laskelmien suorittamisessa, ja tämä johtuu kvanttierojohtamattomuudesta, joka esiintyy qubittien kanssa tehtävien toimintojen kehittämishetkellä. Tämä on monimutkainen ongelma, jossa tietojen vuorovaikutus ja sen binaarijärjestelmässä tapahtuvien tilojen muutokset ovat mukana, mikä aiheuttaa nämä virheet toiminnossa.
Kun qubitien kommunikointi ja vuorovaikutus laskentaympäristön kanssa tapahtuu, voi ilmetä tapauksia, joissa niiden kvanttiliikkeet laskevat tasolle ja katoavat. Tätä rappeutumista kutsutaan kvanttijohdonmukaisuudeksi, koska herkkien ja hauraiden kubitien kvanttitilat paljastuvat, ja kun ne ovat läsnä lämpötilan muutoksessa tai tietojen törmäyksessä, ne katoavat.
Nämä muutokset ja tärinät, joita kubitit todistavat, tunnetaan kohinana, joka koostuu bittien ympäristön muutoksista, jotka aiheuttavat niiden tilan ja kvanttitason laskun. pyydettiin; Kun tämä vika ilmenee, kvanttitietokoneen käyttöjärjestelmässä esitetään erilaisia virheitä.
Näiden ongelmien vuoksi on suositeltavaa, että kvanttitietokoneet pysyvät paikoissa, joissa ei ole häiriöitä, toisin sanoen eristetyissä paikoissa, joissa kosteus, lämpötila eivät muutu. Suuria jääkaappeja tarvitaan myös ympäristön ja tietokoneympäristön pitämiseksi valvotussa lämpötilassa, ja ne voidaan sijoittaa myös tyhjiökammioihin.
