Datoru attīstība ir ļāvusi lielākai attīstībai datoru darbībā, šajā rakstā mēs paskaidrosim, kas ir kvantu dators.
Pielietojiet kvantu mehāniku
Kvantu dators
Tehnoloģiju attīstība ir ļoti pamanāma datoru izveidē, jo tie izvēlas jaunas funkcijas un iespējas, lai jūs varētu pilnībā izmantot sistēmas priekšrocības, kur katrs no bitiem un algoritmiem tiek izmantots datu pārsūtīšanā.. Pašlaik ir ražots kvantu dators, kura raksturlielumi ir ļoti līdzīgi pamata datoriem, bet atšķiras ar datu kodējumu.
Tās dizains ir strukturēts, lai atbilstu kvantu mehānikas parādībām, tāpēc daudzas nozares izmanto šāda veida kvantu datoru, lai palielinātu tā veiktspēju kodējumu izstrādē. Tās īpašās manipulācijas bitos rada lielu ietekmi, pārspējot pamata datorus gan jaudā, gan ietilpībā.
Kvantu datoram ir iespēja izmantot elektriskos impulsus, lai ģenerētu kvantu bitus, kurus sauc arī par "kubitiem". Bināro ciparu virknes sistēmas izpildē izmanto jebkura veida datori, bet kvantu datoru var uzskatīt par izņēmumu, jo tie izmanto tā sauktos kubitus.
Kubīti ir subatomiskas daļiņas, kas ir ļoti līdzīgas fotoniem un arī elektroniem, un tās izmanto kvantu mehānikā, lai noteiktu pareizu darbību kvantu datorā. Inženieriem, kas atbild par šo daļiņu radīšanu, jāizmanto dažādas supravadošas shēmas, kas nevar būt karstas, bet aukstas.
Šis kubitu ražošanas un pārvaldības uzdevums ir ļoti sarežģīts, jo ķēdes ir jāatdzesē līdz praktiski absolūtai nullei, šo procesu ir ļoti grūti izpildīt, šo darbību parasti piemēro lieli uzņēmumi, piemēram, Google un arī IBM, šo izaicinājumu tīklu darbībai un bitu pārsūtīšanai no sistēmas.
No otras puses, citi uzņēmumi veic atšķirīgu procedūru subatomisko kubītu daļiņu ražošanai, kas sastāv no atomu uztveršanas individuālā veidā, kas atrodas elektromagnētiskajos laukos. Šī operācija tiek veikta, izmantojot silīcija mikroshēmas, pateicoties tās fizikāli ķīmiskajām īpašībām, kas atvieglo atsevišķu atomu uztveršanu.
Silīcija mikroshēmas atrodas īpaši vakuuma kamerā, lai izolētu kubitus tādā stāvoklī, ko var kontrolēt sistēmas darbībai un datoru lietojumprogrammām. Veicot visu šo darbību, inženieriem jāizstrādā ceļš, kurā pārsūtāmie dati un attiecīgie biti tiks novirzīti, lai izpildītu plašu algoritmu klāstu.
Ja vēlaties uzzināt, kuram procesoram ir lielāka jauda, lai uzlabotu datora veiktspēju, tad aicinām jūs izlasīt rakstu par Jaudīgāki procesori.
Lietojumi
Mūsdienās kvantu datoram ir plašs pielietojumu klāsts, tostarp tā uzdevums ir izveidot simulatoru ar matērijas uzvedības sistēmu molekulārā līmenī, kas atvieglo atomu kustības izpēti un analīzi konkrētā situācijā; Piemērs ir elektronisko transportlīdzekļu akumulatoru ķīmiskais sastāvs, jo tiem ir noteikta uzvedība.
Tādā veidā ražotāji var optimizēt automašīnu akumulatoru attīstību, palielinot to efektivitāti un veiktspēju. Tādā pašā veidā kvantu datorus izmanto farmācijas uzņēmumi, lai veiktu molekulu analīzi un salīdzināšanu, lai radītu jaunas zāles, tāpēc ar katru tehnoloģisko progresu rodas jauni simulācijas sistēmas izmantošanas veidi.
Citi kvantu datoru izmantošanas veidi ir sniegt atbildes uz optimizācijas problēmām. To var izdarīt viegli, jo šiem datoriem ir jaudīga sistēma, lai vienlaikus veiktu dažādus aprēķinus, kas analizē jaunus risinājumus. konkrēta problēma, tādā veidā jums ir iespēja norādīt, kurš risinājums ir visizdevīgākais.
Maršrutus, kurus lidmašīnas var veikt kāpumā vai nolaišanās laikā, var aprēķināt tā, lai jūs varētu labāk kontrolēt šo darbību, palielinot procedūras drošību. Varat arī noteikt optimālākos maršrutus, kādus var izmantot sabiedriskais transports, lai izvairītos no transportlīdzekļu sabrukuma uz ielām, kas varētu strādāt efektīvāk un ar mazākiem zaudējumiem.
Ja vēlaties uzzināt par datoru, kas klasificēts kā Viss vienā, kas nodrošina noteiktu struktūru, ieteicams apskatīt rakstu par Viss vienā dators.
Pārklāšanās un savijums
Kvantu datori izmanto kubitus, lai izstrādātu dažādas datu grupas, lai iekārtai tiktu piešķirta atbilstoša jauda, sistēma ir atbildīga par informācijas apstrādi, kas saistīta ar binārajām un kvantu īpašībām. Šos procesus sauc par bitu sapīšanos un pārklāšanos, kas ļauj darboties kvantu datoriem.
Bitu gadījumā tas var atbilst tikai vieniem un nullēm, no otras puses, kubitiem, kurus izmanto kvantu datori, kuriem ir trīs dažādi stāvokļi, no kuriem pirmais ir nulle, otrais ir "viens" un trešais tas ir “nulle un viens”. Šos stāvokļus var ģenerēt vienlaicīgi, jo tas ir atkarīgs no binārās sistēmas izpildes.
Ja stāvokļi tiek ģenerēti vienlaicīgi, šis process ir pazīstams kā superpozīcija; Šīs binārās sistēmas attēlošanai šajos gadījumos ir nepieciešama lāzeru pārvaldība, kurai jābūt ar augstu precizitāti, kā arī jāizmanto mikroviļņu stari, jo šie instrumenti ir viegli mobilizējami sistēmas aktivizēšanai.
Kvantu dators var vienlaikus veikt lielu skaitu aprēķinu, vienkāršojot gaidīšanas laiku operācijās un uzdevumus, kas tiek nosūtīti uz iekārtu, tas arī koncentrējas uz spēju ģenerēt kubītu pārus, lai sāktu sapīšanās procesu. bitu, kas ir sapinušies, bet ir vienā stāvoklī, kas ir atšķirīga darbība no vienlaicīgas superpozīcijas.
Tomēr tas var mainīties uz jaunu bināro stāvokli, tas ir, tas pāriet no nulles uz vienu, var sasniegt pat nulles un vienības stāvokli. Kubīti tiek ātri mainīti, kas ļauj attīstīt sistēmas procedūru; spēja mainīt savu stāvokli īsos un arī lielos attālumos.
https://www.youtube.com/watch?v=ItZj60njqmA
Neskatoties uz to, ka visa bitu saspiešanas procedūra joprojām ir nedaudz mulsinoša, nav droši zināms par katru no darbībām, kas tiek veiktas līdz kubitu galīgā stāvokļa iegūšanai. Kvantu dators savai darbībai izmanto gan superpozīciju, gan kubitu sapīšanos, un šis aspekts ir atšķirīgs parastajiem datoriem.
Kad bitu skaits tiek dubultots kvantu datorā, tā sistēmas jauda palielinās, tādējādi palielinot kubitus, kas ir pieejami elektromagnētiskajos viļņos, ļaujot iegūt lielāku jaudu, izpildot datus un informāciju no konkrēta portāla; Tas ir viens no iemesliem, kāpēc šīs iekārtas var eksponenciāli ražot kvantu un pamatdarbības.
Šīs darbības tiek veiktas ķēdē, lai procesi tiktu piemēroti secīgi un, ja nepieciešams, vienlaicīgi, kamēr lietotājs pieprasa noteiktu uzdevumu. Tas izmanto kvantu algoritmus, lai izpildītu dažādas noteiktas kvantu funkcijas, kuras tiek paātrinātas, pārsūtot datus, palielinot to potenciālu kubitu stāvokļu attīstībā un izmaiņās.
Kvantu datoru dizains ir strukturēts tā, lai tas varētu izturēt lāzerus un elektromagnētiskos viļņus, lietojot kubitus. Katra tā sastāvdaļa un to kvantu darbība ir iemesls tam, ka šīs iekārtas tirgū ir augstas vērtības, kas pārsniedz piecpadsmit miljonus dolāru, lai iegādātos šīs klases datoru.
Kvantu nekonsekvence
Kvantu datoru raksturo kvantu funkcijas, taču tas ir arī pazīstams kā dators ar daudzām kļūdām aprēķinu izpildē, un tas ir saistīts ar kvantu neatbilstību, kas rodas, izstrādājot operācijas ar kubitiem. Šī ir sarežģīta problēma, kurā ir iesaistīta datu mijiedarbība un stāvokļu izmaiņas, kas notiek tās binārajā sistēmā, radot šīs kļūdas operācijā.
Kad notiek kubitu saziņa un mijiedarbība ar skaitļošanas vidi, var rasties gadījumi, kad to kvantu kustības samazinās, sasniedzot izzušanas punktu. Šo sabrukumu sauc par kvantu neatbilstību, jo tas atklāj jutīgo un trauslo kubitu kvantu stāvokļus, kas, kad tie atrodas temperatūras izmaiņās vai datu sadursmē, pazūd.
Šīs izmaiņas un vibrācijas, par kurām liecina, ir pazīstamas kā troksnis, kas sastāv no izmaiņām bitu vidē, izraisot to stāvokļa un kvantu līmeņa pazemināšanos; tiek uzskatīts, ka šis process nokrīt no to superpozīcijas stāvokļa pirms uzdevuma kulminācijas tika pieprasīts; Kad rodas šī kļūme, kvantu datora operētājsistēmā tiek parādītas dažādas kļūdas.
Šo problēmu dēļ ir ieteicams kvantu datorus atstāt vietās, kas nav traucētas, tas ir, izolētās vietās, kur cita starpā nemainās mitrums, temperatūra. Ir nepieciešami arī lieli ledusskapji, lai saglabātu vidi un datora vidi kontrolētā temperatūrā, un tos var novietot arī vakuuma kamerās.
