Bilgisayarların evrimi, bilgisayar operasyonlarında daha büyük bir gelişmeye izin verdi, bu makalede ne olduğunu açıklayacağız. kuantum bilgisayar.
Kuantum mekaniğini uygula
kuantum bilgisayar
Bilgisayar kreasyonlarında teknolojinin ilerlemesi çok dikkat çekicidir, çünkü yeni işlevler ve yetenekler tercih ederler, böylece veri aktarımında bitlerin ve algoritmaların her birinin kullanıldığı sistemden tam olarak yararlanabilirsiniz. . Şu anda, temel bilgisayarlara çok benzer özelliklere sahip, ancak verilerin kodlanmasında farklılık gösteren kuantum bilgisayar üretilmiştir.
Tasarımı, kuantum mekaniği fenomenini karşılayacak şekilde yapılandırılmıştır, pek çok endüstri, kodlama geliştirmedeki performansını artırmak için bu tür kuantum bilgisayarları kullanır. Bitlerdeki özel manipülasyonu, hem güç hem de kapasite açısından temel bilgisayarları geride bırakarak büyük bir etkiye neden olur.
Kuantum bilgisayar, "kübitler" olarak da adlandırılan kuantum bitleri üretmek için elektriksel darbeleri kullanma yeteneğine sahiptir. İkili rakamların dizileri, sistemin herhangi bir bilgisayar türü tarafından yürütülmesinde kullanılır, ancak kuantum bilgisayar, sözde kübitleri kullandıkları için bir istisna olarak kabul edilebilir.
Qubitler, fotonlara ve ayrıca elektronlara çok benzeyen atom altı parçacıklardır, kuantum mekaniğinde bir kuantum bilgisayarda düzgün işleyişi sağlamak için kullanılırlar. Bu parçacıkları üretmekten sorumlu mühendisler, sıcak değil soğuk olan çeşitli süperiletken devreler kullanmalıdır.
Kübitlerin üretimi ve yönetimi ile ilgili bu görev çok karmaşıktır, çünkü devrelerin pratik olarak mutlak sıfıra soğutulması gerekir, bu işlemin yürütülmesi çok zordur, bu işlem genellikle Google ve IBM gibi büyük şirketler tarafından uygulanır. ağların çalışması ve bitlerin sistem tarafından aktarılması için bu zorluk.
Öte yandan, diğer şirketler, elektromanyetik alanlarda bulunan atomları tek tek yakalamaktan oluşan atom altı kübit parçacıklarının üretimi için farklı bir prosedür uygulamaktadır. Bu işlem, tek tek atomları yakalama sürecini kolaylaştıran fizikokimyasal özelliklerinden dolayı silikon çipler kullanılarak gerçekleştirilir.
Silikon çipler, kübitleri sistemin çalışması ve bilgisayar uygulamaları için kontrol edilebilecek bir duruma yalıtmak için bir ultra-vakum odasına yerleştirilmiştir. Tüm bu işlemi gerçekleştirirken mühendisler, aktarılacak verilerin ve karşılık gelen bitlerin çok çeşitli algoritmaları yürütmek için yönlendirileceği bir yol tasarlamalıdır.
Bilgisayar performansını artırmak için hangi işlemcinin daha fazla güce sahip olduğunu bilmek istiyorsanız, makaleyi okumaya davetlisiniz. Daha güçlü işlemciler.
Usos
Kuantum bilgisayarının günümüzde çok çeşitli uygulamaları vardır, aralarında maddenin moleküler düzeyde davranış sistemi ile bir simülatör kurma işlevi vardır, bu da belirli bir durumda atomların hareketlerinin incelenmesini ve analizini kolaylaştırır; Bir örnek, elektronik araçların pillerinin kimyasal bileşimidir, çünkü bunlar belirli bir davranış sergiler.
Bu şekilde üreticiler, araç akülerinin gelişimini optimize ederek verimliliklerini ve performanslarını artırabilirler. Aynı şekilde, kuantum bilgisayarları ilaç şirketleri tarafından yeni ilaçlar oluşturmak için moleküllerin analizini ve karşılaştırmasını yapmak için kullanılır, bu nedenle her teknolojik ilerleme ile simülasyon sistemini kullanmanın yeni yolları vardır.
Kuantum bilgisayarlara verilen diğer kullanımlar, optimizasyon problemlerine cevap vermektir. Bu bilgisayarlar çeşitli hesaplamaları aynı anda analiz eden güçlü bir sisteme sahip olduklarından, bu kolayca yapılabilir. belirli bir sorun varsa, bu şekilde hangi çözümün uygulanması en uygun olduğunu belirtme fırsatınız olur.
Bu aktivitede daha fazla kontrole sahip olmanız için uçakların iniş ve çıkışlarında izleyebilecekleri rotalar hesaplanabilir, bu da prosedürünüzün güvenliğini arttırır. Daha verimli ve daha az kayıpla çalışmayı başaran toplu taşıma araçlarının caddelerdeki araçların çökmesini önlemek için alabileceği en uygun rotaları da belirleyebilirsiniz.
Belirli bir yapı sağlayan Hepsi bir arada olarak sınıflandırılan bir bilgisayar hakkında bilgi edinmek istiyorsanız, makalesine bakmanız önerilir. Hepsi bir arada bilgisayar.
Örtüşen ve geçmeli
Kuantum bilgisayarları, farklı veri gruplarını detaylandırmak için kübitleri uygular, böylece ekipmana karşılık gelen güç verilir, sistem ikili ve kuantum özellikleriyle ilgili bilgileri işlemekten sorumludur. Bu süreçler, kuantum bilgisayarların çalışmasına izin veren bitlerin dolanması ve örtüşmesi olarak adlandırılır.
Bitler söz konusu olduğunda, bu sadece bir ve sıfıra karşılık gelebilir, öte yandan kuantum bilgisayarların kullandığı üç farklı duruma sahip kübitler, birinci durum sıfır, ikincisi "bir" ve üçüncü durum "bir"dir. durum. o "sıfır ve bir" dir. Bu durumlar, ikili sistemin yürütülmesine bağlı olduğu için aynı anda oluşturulabilir.
Durumlar aynı anda üretildiğinde, bu süreç Süperpozisyon olarak bilinir; Bu ikili sistemin bu durumlarda temsili, sistemin aktivasyonu için bu aletlerin mobilizasyon kolaylığı nedeniyle mikrodalga ışınlarının yanı sıra yüksek hassasiyete sahip olması gereken lazerlerin yönetimini gerektirir.
Kuantum bilgisayar aynı anda çok sayıda hesaplama yapabilir, işlemlerde bekleme süresini ve ekipmana gönderilen görevleri basitleştirir, aynı zamanda dolaşma sürecini başlatmak için kübit çiftleri üretme yeteneğine odaklanır. dolanık ancak tek bir durumda olan bitler, eşzamanlı olan üst üste binme işleminden farklı bir işlemdir.
Ancak yeni bir ikili duruma geçebilir, yani sıfırdan bire gider, hatta sıfırlar ve birler durumuna bile ulaşabilir. Kübitler hızlı bir şekilde değiştirilir, bu da sistemin prosedüründe gelişmeye izin verir; durumlarını kısa ve uzun mesafelerde değiştirmeyi başarırlar.
https://www.youtube.com/watch?v=ItZj60njqmA
Bitlerin serpiştirme işleminin tüm prosedürü hala biraz kafa karıştırıcı olsa da, kübitlerin son halini elde edene kadar yürütülen adımların her biri kesin olarak bilinmemektedir. Bir kuantum bilgisayar, çalışması için hem süperpozisyon hem de kübit dolaşıklığı uygular, bu yön geleneksel bilgisayarlar için farklıdır.
Bir kuantum bilgisayarda bit sayısı iki katına çıkarıldığında, sisteminin kapasitesi artar, böylece elektromanyetik dalgalarda bulunan kübitler artar ve belirli bir portaldan veri ve bilginin yürütülmesinde daha büyük bir güce izin verilir; Bu, bu ekipmanların kuantum ve temel işlemleri katlanarak üretebilmesinin bir nedenidir.
Bu işlemler bir zincir halinde yürütülür, böylece kullanıcı belirli bir görev talep ettiği sürece işlemler ardışık ve gerekirse eş zamanlı olarak uygulanır. Veri aktarımı yoluyla hızlandırılan çeşitli belirlenmiş kuantum işlevlerini yerine getirmek için kuantum algoritmalarını kullanır, bu da kübitlerin durumlarının gelişimi ve değişmesindeki potansiyellerini artırır.
Kuantum bilgisayarların tasarımı, kübit uygulamasında lazerlere ve elektromanyetik dalgalara dayanabilecek şekilde yapılandırılmıştır. Bileşenlerinin her biri ve bunların kuantum çalışması, bu ekipmanın bu sınıfta bir bilgisayar satın almak için on beş milyon doları aşan pazarda yüksek bir değere sahip olmasının nedenidir.
kuantum tutarsızlığı
Kuantum bilgisayar, kuantum fonksiyonları ile karakterize edilir, ancak aynı zamanda hesaplamaların yürütülmesinde birçok hataya sahip bir bilgisayar olduğu da bilinir ve bunun nedeni, kübitlerle işlemlerin geliştirilmesi sırasında meydana gelen kuantum tutarsızlığıdır. Bu, verilerin etkileşiminin ve ikili sisteminde meydana gelen durum değişikliklerinin dahil olduğu ve bu hataları bir işlemde üreten karmaşık bir konudur.
Kübitlerin bilgi işlem ortamı ile iletişimi ve etkileşimi gerçekleştiğinde, kuantum hareketlerinin seviyesinin düştüğü, kaybolma noktasına geldiği durumlar ortaya çıkabilir. Hassas ve kırılgan kübitlerin kuantum durumları açığa çıktığı için, bu bozunma kuantum tutarsızlığı olarak bilinir, bunlar sıcaklıkta bir değişiklik olduğunda veya bir veri çarpışmasında mevcut olduklarında ortadan kaybolur.
Kübitlerin tanık olduğu bu değişiklikler ve titreşimler, durumlarında ve kuantum seviyelerinde bir azalmaya neden olan bitlerin ortamındaki değişikliklerden oluşan gürültü olarak bilinir, bu sürecin görevin doruk noktasından önceki süperpozisyon durumlarından düştüğü söylenir. bu istendi; Bu arıza meydana geldiğinde kuantum bilgisayarın işletim sisteminde farklı hatalar sunulur.
Bu sorunlardan dolayı, kuantum bilgisayarların rahatsız edilmeyen yerlerde, yani nemde, sıcaklıkta değişiklik olmayan izole yerlerde, diğerleri arasında kalması önerilir. Ortamı ve bilgisayar ortamını kontrollü bir sıcaklıkta tutmak için büyük buzdolapları da gereklidir ve vakum odalarına da yerleştirilebilirler.
