Miongo ya mwisho ya kompyuta imeendelea haraka sana. Kwa kweli, katika kumbukumbu ya kizazi kimoja, walitoka kwenye tube ndogo, wakiweka vyumba vingi kwa vidonge vidogo. Kumbukumbu na kasi iliongezeka kwa kasi. Lakini wakati ulikuja wakati kazi zilionekana ambazo zilikuwa ziko zaidi ya uwezo wa kompyuta za kisasa za nguvu sana.
Je! Kompyuta ya quantum ni nini?
Kuibuka kwa kazi mpya ambazo haziwezi kudhibiti kompyuta za kawaida, zimekataa kutafuta fursa mpya. Na, kama mbadala kwa kompyuta za kawaida, kiasi kilionekana. Kompyuta ya kiasi ni teknolojia ya kompyuta, msingi wa hatua, ambayo inategemea vipengele vya mechanics ya quantum. Vipengele vikuu vya mechanic quantum ziliandaliwa mwanzoni mwa karne iliyopita. Uonekano wake uliwezesha kutatua matatizo mengi ya fizikia ambayo haukupata suluhisho katika fizikia ya classical.
Ingawa nadharia ya quanta tayari inahesabu karne ya pili, inabakia kueleweka tu kwa mduara nyembamba wa wataalam. Lakini kuna matokeo halisi ya mechanic quantum, ambayo sisi tayari wamezoea - laser teknolojia, tomography. Na mwishoni mwa karne iliyopita, nadharia ya hesabu ya wingi ilianzishwa na mwanafizikia wa Soviet Yu Manin. Miaka mitano baadaye, David Deutsch alifunua wazo la mashine ya quantum.
Je! Kuna kompyuta ya kiasi?
Lakini mfano wa mawazo haikuwa rahisi sana. Mara kwa mara, kuna ripoti kwamba kompyuta nyingine ya quantum imeundwa. Uendelezaji wa teknolojia hiyo ya kompyuta inafanywa na wakuu katika uwanja wa teknolojia ya habari:
- D-Wave ni kampuni kutoka Canada, ambayo ilikuwa ya kwanza kuzindua uzalishaji wa kompyuta za quantum. Hata hivyo, wataalamu wanakujadili kama kompyuta hizi ni kompyuta za kiasi na vyanzo vinavyopa.
- IBM - imeunda kompyuta ya kiasi, na kuifungua kwa watumiaji wa Internet kwa majaribio na taratibu za quantum. By 2025 kampuni ina mpango wa kujenga mfano wa uwezo wa kutatua matatizo tayari ya vitendo.
- Google - ilitangaza kutolewa kwa mwaka huu wa kompyuta inayoweza kuthibitisha ubora wa kompyuta za quantum kwenye kompyuta za kawaida.
- Mnamo Mei 2017, wanasayansi wa China nchini Shanghai walisema kuwa kompyuta yenye nguvu sana duniani iliundwa, inalingana na mstari wa kawaida katika usindikaji wa ishara kwa mara 24.
- Mnamo Julai 2017, katika Mkutano wa Moscow juu ya Teknolojia za Quantum, ilitangazwa kuwa kompyuta ya qubit ya 51 quum imeundwa.
Ni tofauti gani kati ya kompyuta yenye kiasi na kompyuta ya kawaida?
Tofauti ya msingi ya kompyuta yenye kiasi katika mchakato wa hesabu.
- Katika mchakato wa kawaida, mahesabu yote yanategemea bits zilizopo katika mataifa mawili 1 au 0. Hiyo ni, kazi yote imepungua kwa kuchambua kiasi kikubwa cha data kwa kufuata hali maalum. Kompyuta ya kiasi ni msingi wa qubits (quantum bits). Kipengele chao ni uwezo wa kuwa katika hali 1, 0, na pia wakati huo huo 1 na 0.
- Uwezo wa kompyuta ya quantum imeongezeka kwa kiasi kikubwa, kwani hakuna haja ya kutafuta jibu sahihi kati ya kuweka. Katika kesi hii, jibu limechaguliwa kutoka kwa vipengee vya kutosha tayari na uwezekano fulani wa mawasiliano.
Je! Kompyuta ya quantum ni nini?
Kanuni ya kompyuta ndogo, iliyojengwa juu ya uchaguzi wa suluhisho na uwezekano wa kutosha na uwezo wa kupata suluhisho vile mara nyingi zaidi kuliko kompyuta za kisasa, huamua kusudi la matumizi yake. Awali ya yote, kuibuka kwa aina hii ya teknolojia ya kompyuta huwa wasiwasi wa waandishi wa habari. Hii inatokana na uwezo wa kompyuta ya kiasi ili kuhesabu nywila kwa urahisi. Kwa hiyo, kompyuta yenye nguvu sana, iliyoundwa na wanasayansi wa Kirusi na Amerika, ina uwezo wa kupata funguo kwa mifumo iliyopo ya encryption.
Pia kuna kazi muhimu zaidi za kutumika kwa kompyuta za quantum, zinaunganishwa na tabia ya chembe za msingi, genetics, huduma za afya, masoko ya kifedha, ulinzi wa mitandao kutoka kwa virusi, akili ya bandia na wengine wengi ambao kompyuta za kawaida haziwezi kutatua.
Je! Kompyuta ya quantum imepangwaje?
Ujenzi wa kompyuta ndogo ni msingi wa matumizi ya qubits. Kama utendaji wa kimwili wa qubits uliotumiwa sasa:
- pete ya superconductors na jumpers, na sasa multidirectional;
- atomi za mtu binafsi, chini ya ushawishi wa miamba ya laser;
- ions;
- photoni;
- tofauti za matumizi ya nanocrystals ya semiconductors zinaendelea.
Kompyuta ya quantum - kanuni ya uendeshaji
Ikiwa kuna uhakika na kompyuta ya kawaida katika kazi, basi swali la jinsi kompyuta ndogo inavyofanya kazi ni vigumu kujibu. Maelezo ya uendeshaji wa kompyuta ya kiasi ni msingi wa maneno mawili yasiyotambulika:
- kanuni ya kuweka juu ni suala la qubits zinazoweza kuwa wakati huo huo katika nafasi ya 1 na 0. Hii inaruhusu hesabu kadhaa zifanyike wakati huo huo, badala ya kuchagua chaguo nje, ambayo hutoa faida kubwa kwa muda;
- upungufu wa quantum ni jambo lililofafanuliwa na A. Einstein, ambayo ni kuunganishwa kwa chembe mbili. Kwa maneno rahisi, ikiwa moja ya chembe ina uzuri mzuri, basi mara ya pili inachukua heli nzuri. Uhusiano huu hutokea bila kujali umbali.
Nani aliyebadilisha kompyuta ya quantum?
Msingi wa mechanics ya quantum ulifafanuliwa mwanzoni mwa karne iliyopita, kama hypothesis. Maendeleo yake yameunganishwa na fizikia kama vile Max Planck, A. Einstein, Paul Dirac. Mwaka 1980, Antonov alipendekeza wazo la uwezekano wa hesabu ya quantum. Na mwaka mmoja baadaye Richard Feyneman katika nadharia alionyesha kompyuta ya kwanza ya quantum.
Sasa uumbaji wa kompyuta za kiasi katika hatua ya maendeleo na hata vigumu kufikiria nini kompyuta yenye kiasi kinachoweza kufanya. Lakini ni dhahiri kabisa kuwa utawala huu utawaletea watu uvumbuzi mpya mpya katika nyanja zote za sayansi, itatuwezesha kutazama ulimwengu mzima na mkubwa, kujifunza zaidi kuhusu asili ya akili, kizazi.