درک معنی آن اعداد دشوار است ، درست است؟خوب ، این در واقع نحوه کار رایانه های مدرن است. آنها برای ارائه اطلاعات از بیت ها ، در واقع ترکیبی از 0 و 1s استفاده می کنند. در واقع ، رشته بیت های فوق نحوه خواندن یک کامپیوتر رنگ نارنجی رنگ است. بنابراین اگر یک کامپیوتر با استفاده از 24 بیت ، رنگ نارنجی را ارائه می دهد ، کد باینری پیچیده تر به چه شکلی است؟

چه می شود اگر من به شما بگویم که یک فناوری نوظهور جدید وجود دارد. ابر رایانه ای که از بیت ها استفاده نمی کند ، اما واحد دیگری که از طریق اسرار فیزیک کوانتومی ، از نظر ظاهری سریعتر از استفاده از میلیون ها بیت برای ارائه اطلاعات است؟چه می شود اگر من به شما بگویم که این ابر رایانه آنقدر قدرتمند است که می تواند رمزگذاری مدرن را بشکند؟

به محاسبات کوانتومی خوش آمدید.

بنابراین ، تفاوت بین Qubits و BITS چیست؟

اول از همه ، بیایید تفاوت بین بیت ها و qubits - واحد اساسی محاسبات کوانتومی را روشن کنیم. بیت ها ، همانطور که قبلاً ذکر شد ، نحوه خواندن اطلاعات رایانه های مدرن است. آنها می توانند در دو حالت باشند: 0 یا 1.

از طرف دیگر ، Qubits می تواند فوتون ، اتم ، الکترون ، مولکول یا شاید چیز دیگری برای ارائه اطلاعات به رایانه باشد. همچنین دارای دو حالت است که معمولاً می چرخند و به پایین می چرخند ، جایی که چرخش به عنوان 0 در نظر گرفته می شود و چرخش به عنوان 1 در نظر گرفته می شود (این فقط اندازه گیری Qubits را آسان تر می کند). به اندازه کافی جالب ، Qubits می تواند به طور همزمان در هر دو حالت باشد ... به دلیل ابر.

supposition چیست؟

ترکیب اصطلاحی است که برای توصیف حرکت ذرات در هنگام "هیچ معادل دنیای واقعی" یا در اصل ، این ذرات از فیزیک سرپیچی می کنند زیرا می توانند به طور همزمان در دو حالت باشند (از این رو فیزیک کوانتومی). تصور کنید که یک کره به عنوان کره ای که چرخش (0) در شمال است ، و چرخش (1) در جنوب است. خط قرمز نشان دهنده وضعیت quit است. همانطور که می بینید ، هر دو می چرخند و به پایین می چرخند ، هرچند که بیشتر به حالت چرخش است.

توجه به این نکته حائز اهمیت است که حالت های Quit نیازی به چرخش یا چرخش ندارند ... آنها همچنین می توانند قطبش عمودی یا قطبش افقی باشند!

از آنجا که وضعیت فعلی Quit بیشتر به سمت چرخش است ، می توانیم آن را به عنوان چرخش اندازه گیری کنیم. این امر به این دلیل است که Qubits روی یک میدان مغناطیسی قرار دارد - وقتی در کمترین انرژی خود قرار دارند ، چرخش می کنند (این معادل جهت مخالف میدان مغناطیسی است). با استفاده از انرژی بیشتر ، Quit می چرخد (همان جهت میدان مغناطیسی). در تصویر بالا ، اگر انرژی بیشتری به quit بدهیم ، کاملاً می چرخد و از ابر خارج می شود.

بنابراین ، از آنجا که یک رایانه معمولی مجبور است رشته های 0 و 1 را به طور همزمان بخواند ، یک کامپیوتر کوانتومی بسیار سریعتر است زیرا Qubits می تواند در هر دو حالت به طور هم زمان یا در ترکیب باشد. علاوه بر این ، از آنجا که ما می توانیم وضعیت Qubits را کنترل کنیم ، می توانیم رایانه های کوانتومی کارهای تخصصی را انجام دهیم که رایانه های عادی نمی توانند. با این حال ، وقتی وضعیت یک quit را اندازه می گیریم ... خوب ، گرفتاری اتفاق می افتد.

گرفتگی چیست؟

درگیری نشان می دهد که حالت های کوانتومی دو یا چند شیء به یکدیگر مراجعه می کنند ، حتی اگر این دو ذره به طور قابل توجهی از هم فاصله داشته باشند. به عنوان مثال ، اگر سعی می کنید جهت چرخش را برای یک quit اندازه گیری کنید و چرخش آن باشد ، یک quit جداگانه به پایین می چرخد. بنابراین ، مهم نیست که چه چیزی ، چرخش آنها برعکس خواهد بود. به این حفاظت از حرکت زاویه ای گفته می شود. به نظر می رسد انتخاب اندازه گیری در یک مکان بر وضعیت ذرات در مکان دیگر تأثیر می گذارد.

انیشتین این درهم و برهم را "عمل شبح وار" خواند زیرا به نظر می رسید اطلاعات بین ذرات سریعتر از سرعت نور انجام می شود.

درگیری به Qubits قدرت محاسباتی بیشتری می دهد تا میزان عملکرد موازی را که می توان انجام داد ، دو برابر کند. به همین دلیل است که فقط 300 qubits درگیر در Supposition می توانند تمام اطلاعات موجود در جهان را که از Big Bang شروع می شود ، ترسیم کند.

بنابراین ... رایانه های کوانتومی چه کار دیگری می توانند انجام دهند؟

رایانه های کوانتومی قادر به پردازش الگوریتم های ویژه مانند Prime Factoring خواهند بود. فاکتورسازی نخست می تواند ماهها یا سالها رایانه های مدرن را حتی به پردازش کند ، در حالی که یک کامپیوتر کوانتومی بسیار سریعتر است. به دلیل ترکیب کوانتومی ، یک الگوریتم می تواند در همان لحظه 0 و 1 را جستجو کند.

چرا این چشمگیر است؟از فاکتورسازی اصلی برای ایمن سازی سیستم های رمزگذاری کلید عمومی استفاده می شود. به عنوان مثال ، شما "کلید عمومی" دارید که از دو شماره اصلی نسبتاً بزرگ برای رمزگذاری یک پیام و "کلید مخفی" تشکیل شده است که از آن دو اولیه تشکیل شده برای رمزگشایی پیام تشکیل شده است. تا زمانی که شما "کلید مخفی" را دارید ، فقط شما می توانید این عوامل اصلی را بدانید و می توانید پیام ها را رمزگشایی کنید ... به هر حال ، با رایانه های کوانتومی ، آنها می توانند با سرعت سریع عامل اصلی باشند و آنها را قادر می سازد تا پیام را رمزگشایی کنند.

شماره کارتهای اعتباری رمزگذاری شده است تا محصول دو شماره اصلی باشد که در آن رایانه عادی قادر به رمزگشایی نخواهد بود ، اما یک کامپیوتر کوانتومی قادر خواهد بود.

با دسترسی به شماره های اصلی "کلید مخفی" ، می توانید پیام های سرور عمومی را رمزگشایی کنید! این همچنین نحوه امنیت بانک ها اطلاعات کاربران است.

اما نیازی به نگرانی نیست!

رایانه های کوانتومی در واقع بسیار قدرتمند هستند ، اما هنوز هم ممکن است چند سال طول بکشد تا بتوانند به یک رایانه کوانتومی جهانی دست یابند. این به دلیل دفع کوانتومی است. Qubits بسیار شکننده است و توانایی آنها برای ماندن در ابر موقعیت یا درگیری به دلیل تعامل با محیط زیست کم است. دکوراسیون منجر به خطاها در اطلاعات کوانتومی می شود زیرا برای خواندن داده های پردازش شده باید تعامل بین یک quit و محیط آن وجود داشته باشد. بنابراین ، قبل از اینکه بتوانید یک کامپیوتر کوانتومی جهانی ایجاد کنید ، باید دکوراسیون کوانتومی حل شود.

مسابقه ساخت اولین کامپیوتر کوانتومی جهان هنوز ادامه دارد. این ابر رایانه به احتمال زیاد هنوز بیش از یک دهه از توسعه کامل فاصله دارد ، اگرچه ما قبلاً مراحل افزایشی از IBM ، Microsoft ، Google ، Intel و سایر شرکت های بزرگ را مشاهده کرده ایم. با شگفتی های جذاب رایانه های کوانتومی در این راه ، ما فقط می توانیم تصور کنیم که چه پیشرفت های جدیدی را می توانند به جامعه ما وارد کنند.

سلام! من جنی ، یک مبتکر شانزده ساله هستم که امیدوار است بزرگترین مشکلات جهان را حل کند. اگر این مقاله را دوست داشتید ، برای بیشتر با ما همراه باشید

در صورت تمایل با من در LinkedIn تماس بگیرید یا این حساب متوسط را دنبال کنید!