Nilalaman
- Katotohanang Katotohanan
- Ang paggawa ng isang Bitum Bit
- Walang Mga bug, Walang Stress - Ang Iyong Hakbang sa Hakbang Patnubay sa Paglikha ng Software na Pagbabago ng Buhay nang Walang Pagsira sa Iyong Buhay
- Gaano Ka Kapit Kami?
- Konklusyon
Pinagmulan: Rcmathiraj / Dreamstime.com
Takeaway:
Tingnan ang isang computing ng kabuuan, kung paano ito gumagana at ang hinaharap na potensyal nito.
"Kung sa palagay mo nauunawaan mo ang pisika ng dami, hindi mo maintindihan ang dami ng pisika." Ang quote na iyon ay iniugnay sa pisika na si Richard Feynman, ngunit hindi malinaw kung sinabi niya talaga ito. Narito ang isang mas maaasahan na quote ng Feynman mula sa isang publication sa 1995 MIT: "Sa palagay ko ay ligtas kong sabihin na walang nakakaintindi sa mga mekanika sa kabuuan."
Katotohanang Katotohanan
Ngayon na nakuha natin iyon, tingnan natin kung mayroong anumang nalalaman natin. Ang mga mekaniko ng dami ay kakaiba. Ang mga maliliit na partikulo na ito sa antas ng kabuuan ay hindi lamang kumikilos tulad ng inaasahan. Iba ang mga bagay doon.
Ang mga nakatutuwang bagay ay nangyayari sa dami ng uniberso. Nariyan ang intrinsic randomness, ang kawalan ng katiyakan, ang pagkasira. Lahat ito ay tila medyo.
Alam natin ngayon na ang mga atoms at subatomic na mga particle ay kumikilos na parang sila ay konektado. Tinawag ni Einstein ang kabuuan ng entanglement na "hindi kapani-paniwala na pagkilos." Isipin ang dalawang bagay na pisikal na hiwalay ngunit kumikilos sila ng parehong paraan, mayroon silang parehong mga katangian, at kumikilos sila bilang isa. Isipin na ngayon na ang dalawang bagay na iyon ay 100,000 light years na magkahiwalay. Kakaiba talaga.
Meron pa. Ang kawalan ng katiyakan prinsipyo sa mga mekanika ng kabuuan ay nagsasabi na ang ilang mga katangian ng mga particle ay hindi maaaring malaman. Idagdag sa na ang problema ng decoherence, na may kinalaman sa pagbagsak ng pag-andar ng alon. At ang mga bersyon ng double-slit na eksperimento ay tila nagmumungkahi na ang isang bagay ng dami ay maaaring nasa dalawang lugar nang sabay, na ang pagmamasid ay nagbabago sa likas na mga subatomic particle, o ang mga electron ay lumilitaw na naglakbay pabalik sa oras.
Ngayon nakikita mo kung bakit maaaring maging isang hamon ang pagbuo ng isang computer na dami. Ngunit hindi iyon pinipigilan ang mga tao na subukan. (Para sa higit pa sa computing ng kabuuan, tingnan ang Bakit ang Pag-compute ng Kuyum ay Maaaring Magkakasunod na I-on ang Big Data Highway.)
Ang paggawa ng isang Bitum Bit
Ang problema sa kawalan ng katiyakan ay ginagawang mahirap ang computation. Ang target ay palaging gumagalaw. At kahit na nagkakaroon ka ng ilang sistema ng matematika, paano mo itatama ang mga error? At naisip mong mahirap ang binary.
"Ang qubit ay isang sistemang pang-mekanikal ng dami na, sa ilalim ng ilang naaangkop na mga kalagayan, ay maaaring ituring bilang pagkakaroon lamang ng dalawang antas ng kabuuan," sabi ni Propesor Andrea Morello ng University of New South Wales sa Australia. "At sa sandaling mayroon ka nito, maaari mong gamitin ito upang mag-encode ng impormasyon ng dami."
Walang Mga bug, Walang Stress - Ang Iyong Hakbang sa Hakbang Patnubay sa Paglikha ng Software na Pagbabago ng Buhay nang Walang Pagsira sa Iyong Buhay
Hindi mo maaaring mapabuti ang iyong mga kasanayan sa pag-programming kapag walang nagmamalasakit sa kalidad ng software.
Mas madaling sabihin kaysa gawin. Ang mga kasalukuyang computer na quantum ay hindi pa malakas. Sinusubukan pa rin nilang tama ang mga bloke ng gusali.
Ang isang kabuuan ng bit, na kilala rin bilang isang qubit, ay may exponentially na higit na potensyal kaysa sa klasikal na bit sa binary digital computing. Ang isang elementong maliit na butil ay maaaring nasa maraming estado nang sabay-sabay, isang kalidad na kilala bilang superposition. Sapagkat ang isang klasikal na bit ay maaaring maging sa alinman sa dalawang estado (isa o zero), ang isang qubit ay maaaring nasa parehong mga posisyon na iyon sa parehong oras.
Mag-isip ng isang barya. Mayroon itong dalawang panig: ulo o buntot. Ang isang barya ay binary. Ngunit isipin mo na dumidikit sa hangin ang barya at pinapanatili itong dumaloy nang walang hanggan. Habang tumatakbo ito, ulo ba ito o may mga buntot? Ano ang mangyayari kung dapat itong lumipas? Paano mo masusukat ang flipping barya? Iyon ay isang mahina na pagtatangka sa paglalarawan ng superposition.
Kaya paano ka gumawa ng isang qubit? Buweno, kung hindi naiintindihan ng mga pisika sa kabuuan ang mga mekanika ng dami, kung gayon hindi namin mahihirapan pamahalaan ang isang sapat na paliwanag dito. Hayaan ang husay para sa isang maikling listahan ng mga teknolohiyang sinubukan upang lumikha ng mga qubits:
- Superconducting circuit
- Spin qubits
- Mga traps ng Ion
- Mga photonic circuit
- Mga topological na braids
Ang pinakasikat sa mga ito ay ang unang dalawa. Ang iba ay mga paksa ng pananaliksik sa unibersidad. Sa unang pamamaraan, ang mga superconductors ay supercooled upang maalis ang pagkagambala sa electromagnetic. Ngunit ang mga oras ng pagkakaugnay ay medyo maikli at masira ang mga bagay. Si Propesor Morello ay nagtatrabaho sa diskarteng paikutin. Ang mga particle ng dami ay may de-koryenteng singil, tulad ng ginagawa ng mga magnet. Sa pamamagitan ng mga pulses ng microwave, nakakakuha siya ng isang elektron upang paikutin sa halip na pababa, sa gayon ay lumilikha ng isang transistor na single-elektron.
Pagkatapos ay nananatili ang usapin ng pagpaparaya sa pagkakamali at pagwawasto ng error. Ang mga mananaliksik sa University of California, Santa Barbara ay nagtagumpay na umabot sa 99.4 porsyento na katapatan sa kanilang qubit gate. Nakamit nila ang 99.9 porsyento na fidelity ng gate sa University of Oxford. So nandoon pa tayo?
Gaano Ka Kapit Kami?
Itinatanong ni Edwin Cartlidge ang katanungang ito sa isang Oktubre 2016 na artikulo para sa Balita ng Optika at Photonics. Isang babala mula sa ETSI noong 2015 na ang mga samahan ay dapat lumipat sa "safe quantum" na mga pamamaraan na naka-encrypt ay dapat sabihin sa iyo na ang isang bagay ay nasa abot-tanaw.
Lahat ng laro sa Google, Microsoft, Intel at IBM. Ang isa sa mga threshold na hinahabol ng Google ay isang bagay na tinawag nila na "supremacy ng dami." Ginagamit ito upang ilarawan ang puntong iyon kung saan ang isang computer na quantum ay may isang bagay na hindi maaaring gawin ng isang klasikal na computer.
Plano ng IBM na ilunsad ang isang "universal" na kabuuan ng computer sa 2017, ayon kay David Castelvecchi sa Scientific American. Tinaguriang "IBM Q," magiging serbisyo na batay sa ulap na magagamit sa internet para sa isang bayad. Maaari kang makakuha ng lasa ng kung ano ang kanilang pinagtatrabahuhan sa pamamagitan ng pagsubok sa kanilang Karanasan sa Dami, magagamit na online. Ngunit sinabi ni Castelvecchi na wala sa mga pagsisikap na ito ay mas malakas kaysa sa maginoo na mga computer - gayon pa man. Ang kataasan ng dami ng tao ay hindi pa naitatag.
Tulad ng iniulat ng Techopedia noong 2013, ang Google ay maraming mga aplikasyon para sa isang computer na may sapat na kabuuan, na dating binuo. Ang Microsoft ay nagtatrabaho sa topological quantum computing. Maraming mga startup ay ramping up, at maraming trabaho ang ginagawa sa bukid. Ngunit binalaan ng ilang mga eksperto na ang ulam ay maaaring hindi pa ganap na luto. "Hindi ako gumagawa ng anumang mga pagpapalabas tungkol sa hinaharap," sabi ni Rainer Blatt sa University of Innsbruck sa Austria. At sinabi ng pisiko na si David Wineland, "Ako ay umaasa sa pangmatagalang panahon, ngunit kung ano ang ibig sabihin ng 'pangmatagalang', hindi ko alam." (Tingnan ang 5 Mahusay na Bagay na Googles Quantum Computer Maaaring Magawa.)
Kahit na nakamit ang kabuuan ng computing ng computing, huwag hahanapin ito upang palitan ang iyong laptop anumang oras sa lalong madaling panahon. Ang mga computer na dami, tulad ng kanilang mga katapat na binary sa mga unang araw, ay maaaring maging dalubhasa lamang na mga aparato na nakatuon sa mga tiyak na layunin. Ang isa sa mga pinaka-kahanga-hangang paggamit ay ang magkaroon ng isang computer na kabuuan na gayahin ang mga mekanika ng kabuuan. Bukod sa masinsinang pagpapatakbo ng computer tulad ng pagtataya ng panahon, ang paggamit ng computing ng kabuuan ay maaaring maging sentralisado at limitado sa ulap. Siyempre, maaaring iyon ang perpektong lugar para dito.
Konklusyon
Malinaw na tinukoy ni Propesor Morello ang pangunahing hamon ng quantum computing. Bago ka makapagsimulang mag-encode ng impormasyon, kailangan mong makapagtatag ng dalawang antas ng discrete na kabuuan na may qubit. Kapag nakamit, ang computing ng kabuuan ay "nagbibigay sa iyo ng pag-access sa isang malawak na puwang ng pagkalkula" kaysa sa isang klasikal na computer. Ang isang computer na kabuuan, halimbawa, na may 300 qubits (N qubits = 2N klasikal na mga piraso) ay maaaring magproseso ng higit pang mga piraso ng impormasyon kaysa sa mga partikulo sa uniberso.
Iyon ay maraming piraso. Ngunit ang pagkuha mula rito hanggang doon ay kukuha ng ilang ginagawa.