Perkembangan komputer telah memungkinkan perkembangan yang lebih besar dalam operasi komputer, dalam artikel ini kita akan menerangkan apa komputer kuantum.
Mengaplikasi mekanik kuantum
Komputer kuantum
Kemajuan teknologi sangat terlihat dalam penciptaan komputer, kerana mereka memilih fungsi dan kemampuan baru, sehingga Anda dapat memanfaatkan sepenuhnya sistem, di mana setiap bit dan algoritma digunakan dalam pemindahan data. Pada masa ini komputer kuantum telah dihasilkan, yang mempunyai ciri-ciri yang sangat mirip dengan komputer asas tetapi berbeza dalam pengekodan data.
Reka bentuknya disusun untuk memenuhi fenomena mekanik kuantum, sehingga banyak industri menggunakan komputer kuantum jenis ini untuk meningkatkan prestasinya dalam pengembangan pengekodan. Manipulasi spesifiknya dalam bit menyebabkan kesan besar melebihi komputer asas dari segi kekuatan dan kapasiti mereka.
Komputer kuantum mempunyai kemampuan untuk menggunakan impuls elektrik untuk menghasilkan bit kuantum, yang juga disebut "qubits." Rentetan digit biner digunakan dalam pelaksanaan sistem oleh semua jenis komputer, tetapi komputer kuantum dapat dianggap sebagai pengecualian, kerana mereka menggunakan apa yang disebut qubit.
Qubits adalah zarah subatomik yang sangat mirip dengan foton dan juga elektron, ia digunakan dalam mekanik kuantum untuk menentukan fungsi yang betul dalam komputer kuantum. Jurutera yang bertanggungjawab menghasilkan zarah-zarah ini mesti menggunakan pelbagai litar superkonduktor yang tidak boleh panas tetapi sejuk.
Tugas penghasilan dan pengurusan qubit ini sangat rumit, kerana litar mesti disejukkan hingga sifar mutlak, proses ini sangat sukar untuk dilaksanakan, operasi ini umumnya dilakukan oleh syarikat besar seperti Google dan juga IBM, yang memerlukan cabaran ini untuk operasi rangkaian dan pemindahan bit oleh sistem.
Sebaliknya, syarikat lain menjalankan prosedur yang berbeza untuk pengeluaran zarah quat subatom, yang terdiri daripada menangkap atom secara individu yang berada di medan elektromagnetik. Operasi ini dilakukan dengan menggunakan silikon, kerana sifat fizikokimia yang memudahkan proses memerangkap atom individu.
Cip silikon terletak di ruang vakum ultra, untuk mengasingkan qubit ke keadaan yang dapat dikendalikan untuk pengoperasian sistem dan untuk aplikasi komputer. Semasa menjalankan semua operasi ini, jurutera mesti merancang jalan di mana data yang akan dipindahkan dan bit yang sesuai akan diarahkan untuk melaksanakan berbagai algoritma.
Sekiranya anda ingin mengetahui mengenai pemproses mana yang mempunyai lebih banyak kuasa untuk meningkatkan prestasi komputer, maka anda dijemput untuk membaca artikel di Pemproses yang lebih berkuasa.
Kegunaan
Komputer kuantum mempunyai pelbagai aplikasi hari ini, di antaranya mempunyai fungsi untuk membuat simulator dengan sistem tingkah laku jirim pada tahap molekul, ini memudahkan kajian dan analisis pergerakan atom dalam situasi tertentu; Contohnya ialah komposisi kimia bateri kenderaan elektronik, kerana ini menunjukkan tingkah laku tertentu.
Dengan cara ini, pengeluar dapat mengoptimumkan pengembangan bateri kereta, meningkatkan kecekapan dan prestasi mereka. Dengan cara yang sama, komputer kuantum digunakan oleh syarikat farmaseutikal untuk melakukan analisis dan perbandingan molekul untuk membuat ubat baru, jadi dengan setiap kemajuan teknologi ada cara baru untuk menggunakan sistem simulasi.
Kegunaan lain yang diberikan kepada komputer kuantum adalah memberi jawapan kepada masalah pengoptimuman. Ini dapat dilakukan dengan mudah, kerana komputer ini mempunyai sistem yang kuat dalam pelaksanaan berbagai pengiraan sekaligus menganalisis penyelesaian baru yang Anda dapat berikan masalah khusus, dengan cara ini anda berpeluang menunjukkan penyelesaian mana yang paling sesuai digunakan.
Laluan yang dapat dilalui oleh pesawat dalam pendakian atau keturunan mereka dapat dihitung sehingga anda dapat memiliki kawalan yang lebih besar dalam kegiatan ini, yang meningkatkan keselamatan dalam prosedur anda. Anda juga dapat menentukan laluan paling optimum yang boleh diambil oleh pengangkutan awam untuk mengelakkan runtuh oleh kenderaan di jalanan, dapat berfungsi dengan lebih efisien dan lebih sedikit kerugian.
Sekiranya anda ingin mengetahui tentang komputer yang diklasifikasikan sebagai All in one yang menyediakan struktur tertentu, maka disarankan untuk melihat artikel Komputer all-in-one.
Pertindihan dan jalinan
Komputer kuantum menggunakan qubit untuk menguraikan kumpulan data yang berlainan sehingga kuasa yang sesuai diberikan kepada peralatan, sistem ini bertanggung jawab memproses maklumat yang berkaitan dengan sifat binari dan kuantum. Proses-proses ini disebut keterikatan dan pertindihan bit, yang memungkinkan komputer kuantum berfungsi.
Dalam kes bit, ini hanya boleh sesuai dengan angka dan nol, sebaliknya, qubit yang digunakan oleh komputer kuantum, yang mempunyai tiga keadaan berbeza, keadaan pertama adalah sifar, yang kedua adalah "satu" dan yang ketiga nyatakan. ia adalah "sifar dan satu". Keadaan ini dapat dihasilkan secara serentak, kerana bergantung pada pelaksanaan sistem binari.
Apabila keadaan dihasilkan secara serentak, proses ini dikenali sebagai Superposition; Perwakilan sistem binari ini dalam kes-kes ini memerlukan pengurusan laser yang memerlukan ketepatan tinggi, serta penggunaan sinar gelombang mikro, kerana kemudahan mobilisasi instrumen ini untuk pengaktifan sistem.
Komputer kuantum dapat melakukan sejumlah besar pengiraan pada waktu yang sama, menyederhanakan waktu menunggu dalam operasi dan tugas-tugas yang dikirim ke peralatan, ia juga berfokus pada kemampuan untuk menghasilkan pasangan qubit untuk memulai proses keterlibatan., Yang terdiri bit yang terjerat tetapi dalam satu keadaan, menjadi operasi yang berbeza dengan superposisi yang serentak.
Walau bagaimanapun, ia boleh berubah menjadi keadaan binari yang baru, iaitu dari nol ke satu, bahkan boleh mencapai keadaan nol dan yang lain. Qubit diubah dengan cepat yang memungkinkan perkembangan dalam prosedur sistem; berjaya mengubah keadaan mereka dalam jarak pendek dan juga dalam jarak jauh.
https://www.youtube.com/watch?v=ItZj60njqmA
Walaupun keseluruhan prosedur operasi interleaving bit masih sedikit membingungkan, tidak diketahui pasti setiap langkah yang dilaksanakan sehingga mencapai keadaan akhir qubit. Komputer kuantum menggunakan superposisi dan keterikatan qubit untuk operasinya, aspek ini berbeza untuk komputer konvensional.
Apabila bilangan bit digandakan dalam komputer kuantum, kapasiti sistemnya meningkat, sehingga meningkatkan qubit yang tersedia dalam gelombang elektromagnetik, memungkinkan kekuatan yang lebih besar dalam pelaksanaan data dan maklumat dari portal tertentu; Ini menjadi salah satu sebab mengapa peralatan ini dapat menghasilkan operasi kuantum dan asas secara eksponen.
Operasi ini dilaksanakan secara berantai, sehingga prosesnya diterapkan secara berturut-turut dan jika perlu secara serentak, selagi pengguna meminta tugas tertentu. Ia menggunakan algoritma kuantum untuk memenuhi berbagai fungsi kuantum yang ditentukan yang dipercepat melalui pemindahan data, meningkatkan potensi mereka dalam pengembangan dan perubahan keadaan qubit.
Reka bentuk komputer kuantum disusun sedemikian rupa sehingga dapat menahan laser dan gelombang elektromagnetik dalam penerapan qubit. Setiap komponennya dan operasi kuantum mereka adalah sebab komputer ini mempunyai nilai tinggi di pasaran melebihi lima belas juta dolar untuk memperoleh komputer kelas ini.
Ketidaktentuan kuantum
Komputer kuantum dicirikan oleh fungsi kuantumnya, namun ia juga dikenal sebagai komputer dengan banyak kesalahan dalam pelaksanaan pengiraan, dan ini disebabkan oleh ketidakkoleran kuantum yang terjadi pada masa pengembangan operasi dengan qubit. Ini adalah masalah yang kompleks di mana interaksi data dan perubahan keadaan yang berlaku dalam sistem binernya terlibat, menghasilkan kesilapan ini dalam operasi.
Apabila komunikasi dan interaksi qubit dengan persekitaran pengkomputeran berlaku, kes-kes mungkin timbul di mana pergerakan kuantum mereka turun ke tahap yang mencapai titik hilang. Pereputan ini dikenali sebagai incoherence kuantum, kerana keadaan kuantum dari qubit sensitif dan rapuh terdedah, yang ketika mereka hadir pada perubahan suhu atau perlanggaran data akhirnya hilang.
Perubahan dan getaran yang disaksikan oleh qubit ini dikenali sebagai bunyi bising, yang terdiri daripada perubahan persekitaran bit yang menghasilkan penurunan pada tahap dan tahap kuantumnya, proses ini dikatakan jatuh dari keadaan superposisi mereka sebelum berakhirnya tugas yang diminta; Apabila kegagalan ini berlaku, kesalahan yang berbeza ditunjukkan dalam sistem operasi komputer kuantum.
Oleh kerana masalah ini, disarankan agar komputer kuantum tetap berada di tempat yang tidak terganggu, yaitu di tempat terpencil di mana tidak ada perubahan kelembapan, suhu, antara lain. Peti sejuk besar juga diperlukan untuk menjaga lingkungan dan lingkungan komputer pada suhu terkawal, dan mereka juga dapat ditempatkan di ruang vakum.
