დაბრუნება მომავალში: კვანტური გამოთვლის ხელახლა ვიზიტმა 25 წლის შემდეგ  25 წელზე მეტი ხნის წინ, დაახლოებით 1999 წელს, მე დავწერე სტატია კვანტური გამოთვლის მომავალზე, რომელიც გამოქვეყნდა არგენტინის ბეჭდური გაზეთის სამეცნიერო განყოფილებაში.  შეგიძლიათ ორიგინალური სტატიის წვდომა   (ესპანურად) და ნახოთ ავტომატური თარგმანი   . აქ ამ ბმულით  მაშინ ჩემი სტატია საკმაოდ სპეკულაციური იყო.  კვანტურმა გამოთვლებმა დღეს მნიშვნელოვანი მოზიდვა და აქტუალობა მოიპოვა ტექნოლოგიურ დისკუსიებში.  TL;DR: მე ავუხსნი კვანტურ გამოთვლას ხუთ დონეზე სხვადასხვა აუდიტორიას.  ბავშვი  კვანტური კომპიუტერი სუპერჭკვიან ჯადოსნურ ყუთს ჰგავს.    მსგავსად ჩვეულებრივი   გამოყენების ნაცვლად, ის იყენებს სპეციალურ ჯადოსნურ ბიტებს, სახელწოდებით   . ჩვეულებრივი კომპიუტერების ბიტების კუბიტები  ამ კუბიტებს უფრო მეტი ხრიკის გაკეთება შეუძლიათ, ვიდრე ჩვეულებრივ ბიტებს.  წარმოიდგინეთ, რომ თქვენ თამაშობთ ბრუნვით. კუბიტი ტრიალს ჰგავს, რომელსაც ერთდროულად მრავალი ხრიკის გაკეთება შეუძლია.   ეს ჯადოსნური კომპიუტერები შეიძლება ერთ დღეს დაეხმარონ შეუძლებელი 100000 ცალი თავსატეხების ამოხსნაში.  მოზარდი  სურათზე შეგიძლიათ ითამაშოთ სპეციალური სამშენებლო ბლოკებით, რომლებიც გამოიყენება ბევრ ადგილას ერთდროულად.  კვანტური კომპიუტერები იყენებენ რაღაც მსგავსს, რომელსაც ეწოდება კუბიტები.  იფიქრეთ ჯადოსნურ მონეტაზე, რომელიც შეიძლება იყოს თავები და კუდები ერთდროულად!  კუბიტი შეიძლება იყოს 0, 1 ან ორივე, ჰაერში ტრიალებული მონეტის მსგავსად. ყველა ერთდროულად.  ეს საშუალებას აძლევს კვანტურ კომპიუტერებს ერთდროულად გამოიკვლიონ მრავალი შესაძლებლობა.  კვანტური კომპიუტერები ძლიერია, რადგან მათ შეუძლიათ დაარღვიონ საიდუმლო კოდები, როგორიცაა პირადი პაროლები.  ეს ჰგავს სუპერ მძლავრი კალკულატორის ქონას, რომელსაც შეუძლია გადაჭრას მართლაც რთული თავსატეხები ბევრად უფრო სწრაფად, ვიდრე ჩვეულებრივი კომპიუტერები.  კოლეჯის სტუდენტი  კვანტური კომპიუტერი მუშაობს   პრინციპების გამოყენებით). კვანტური მექანიკის  კლასიკური ბიტების ნაცვლად, თქვენ იყენებთ კუბიტებს, რომლებიც არსებობენ   მდგომარეობაში. კვანტური სუპერპოზიციის  თითოეულ კუბიტს შეუძლია ერთდროულად წარმოადგინოს 0 და 1, რაც საშუალებას იძლევა მასიური პარალელური გამოთვლა.  თქვენ შეგიძლიათ იფიქროთ შრედინგერის კატაზე - ცნობილი სააზროვნო ექსპერიმენტი, სადაც კატა შეიძლება იყოს ცოცხალი და მკვდარი ერთდროულად.   კუბიტები მუშაობენ ანალოგიურად რამდენიმე მდგომარეობაში ყოფნისას ერთდროულად.  კვანტურ კომპიუტერებს შეუძლიათ დიდი რიცხვების გაანგარიშება ექსპონენტურად უფრო სწრაფად, ვიდრე კლასიკური კომპიუტერები, რომლებიც არღვევენ საჯარო და კერძო გასაღებებს დაშიფრულ ინტერნეტ კავშირებში.  ეს შესაძლებლობა საფრთხეს უქმნის ტრადიციულ კრიპტოგრაფიას და ბლოკჩეინებს, რომლებიც ეყრდნობა ფაქტორინგის სირთულეს.   https://hackernoon.com/explaining-bitcoin-in-5-levels-of-difficulty?embedable=true  მკვლევარები ასევე იკვლევენ კვანტური გამოთვლის შედეგებს მულტივერსიის თეორიებში, რადგან კუბიტები, როგორც ჩანს, ითვლის ბევრ რეალობას.  ახლახან Google-მა განაცხადა, რომ კვანტურმა კომპიუტერმა მიაღწია   , გადაჭრა პრობლემა, რომელსაც კლასიკური კომპიუტერები ვერ უმკლავდებიან გონივრულ ვადებში. "კვანტურ უზენაესობას"  ბუნების კვლევამ ასევე ხაზი გაუსვა ახალ კვანტურ მასალებს კუბიტების სტაბილიზაციისთვის.  უცნაური ის არის, რომ ამ ნაწილაკებმა შეიძლება მიგვანიშნოს, რომ ბევრი განსხვავებული რეალობა არსებობს ერთდროულად, როგორც პარალელური სამყარო სამეცნიერო ფანტასტიკურ ფილმებში!   კურსდამთავრებული  კვანტური გამოთვლა იყენებს კვანტურ ფენომენებს, როგორიცაა სუპერპოზიცია, ჩახლართულობა და ჩარევა.  მიუხედავად იმისა, რომ კლასიკური ბიტები ორობითია, კუბიტები იყენებენ კვანტურ სუპერპოზიციას რამდენიმე მდგომარეობის ერთდროულად წარმოსადგენად.    უზრუნველყოფს კუბიტების ურთიერთდაკავშირებას, თუნდაც დისტანციებზე, რაც საშუალებას აძლევს მაღალეფექტურ ალგორითმებს. კვანტური ჩახლართულობა  თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ კვანტური კარიბჭეები კუბიტების მანიპულირებისთვის, რაც საშუალებას გაძლევთ შექმნათ კვანტური სქემები კვანტური ალგორითმების შესასრულებლად.    საშუალებას იძლევა მთელი რიცხვების პოლინომიურ დროში ფაქტორინგი, პირდაპირ საფრთხეს უქმნის RSA კრიპტოგრაფიას და ამოხსნის   .  შორის ალგორითმი P vs NP პრობლემას  ანალოგიურად,   უზრუნველყოფს კვადრატულ სიჩქარეს არასტრუქტურირებული ძიების პრობლემებისთვის. გროვერის ალგორითმი  ეს მიღწევები იწვევს შეშფოთებას ციფრული სისტემების კვანტური საფრთხეებისგან დაცვის შესახებ.  მულტივერსიული სპეკულაცია წარმოიქმნება იმის გამო, რომ კუბიტები სუპერპოზიციაში შეიძლება ურთიერთქმედდეს სხვა რეალობასთან, როგორც ეს პოსტულირებულია ჰიუ ევერეტის მრავალი სამყაროს ინტერპრეტაციაში.  იმავდროულად,   ვარაუდობს, რომ კვანტური ქცევა იშლება ერთ შედეგამდე, როდესაც მას გაზომავთ. კოპენჰაგენის ინტერპრეტაცია  Google-ის კვლევამ აჩვენა   გამოთვლითი ამოცანის წამებში ამოხსნით, რომელსაც კლასიკური სუპერკომპიუტერები ათასობით წელი დასჭირდება. კვანტური უზენაესობა (მოგვიანებით დასახელდა კვანტური უპირატესობა)  ექსპერტი  კვანტური გამოთვლა უბიძგებს კვანტური სუპერპოზიციის, ჩახლართულობისა და უნიტარული ევოლუციის პრინციპებს ინფორმაციის დასამუშავებლად.  კუბიტები სცდება კლასიკურ ლოგიკურ კარიბჭეებს ინფორმაციის კოდირებით   , რაც საშუალებას აძლევს ექსპონენციურ მდგომარეობას. ჰილბერტის მრავალგანზომილებიან სივრცეში  ალგორითმები, როგორიცაა შორის ალგორითმი, არღვევს ნახევრად პირველ რიცხვებს პოლინომიურ დროში, ძირს უთხრის კრიპტოსისტემებს, როგორიცაა RSA და ECC.  გროვერის ალგორითმი აჩვენებს საძიებო ამოცანების კვადრატულ ოპტიმიზაციას, რაც წარმოადგენს კვანტური უპირატესობის მთავარ კლასს.  ამ სისტემების საფუძველში არსებული კვანტური მექანიკის ინტერპრეტაციები განსხვავდება: კოპენჰაგენის ინტერპრეტაცია პოსტულირებულია გაზომვის დროს ტალღური ფუნქციის კოლაფსით.    ვარაუდობს, რომ გამოთვლითი შედეგები მოიცავს პარალელურ სამყაროებს, სანამ დაკვირვება მათ ერთში არ იშლება. მრავალი სამყაროს ინტერპრეტაცია  ეს იწვევს დებატებს კვანტურ პარალელიზმზე მულტივერსიულ მდგომარეობებში.  Google-ის კვანტური უზენაესობის დემონსტრირებამ გამოიყენა 54-კუბიტიანი Sycamore პროცესორი, რათა შერჩევის პრობლემა 200 წამში დაესრულებინა, რომელიც ადრე ითვლებოდა, რომ 10000 წელი დასჭირდებოდა მსოფლიოს უძლიერეს სუპერკომპიუტერებზე.  პლანკის მასშტაბი (10^-35 მ) ვარაუდობს ფუნდამენტურ მარცვლიანობას სივრცე-დროში, რაც პოტენციურად ზღუდავს კვანტურ გამოთვლით ძალას.   https://hackernoon.com/warning-the-universes-event-simulator-is-a-fierce-adversary-for-coders?embedable=true  ბუნების ანგარიშები ხაზს უსვამს მიღწევებს კუბიტების სტაბილიზაციაში ტოპოლოგიური კვანტური შეცდომის კორექტირებისა და შეცდომის ტოლერანტული დიზაინის საშუალებით, რაც აუცილებელია პრაქტიკული კვანტური გამოთვლებისთვის.  აღფრთოვანებული ხართ კვანტური მომავლის შესახებ?

This story contains new, firsthand information uncovered by the writer.

Winner of Noonies 2020 for the award Hacker Noon Contributor of the Year - REFACTORING.

2020 - Hacker Noon Contributor of the Year in REFACTORING

2022 - HackerNoon Contributor of the Year - Clean Code

2022 - HackerNoon Contributor of the Year - Debugging

2022 - HackerNoon Contributor of the Year - Github

2022 - HackerNoon Contributor of the Year - Machine Learning

2022 - HackerNoon Contributor of the Year - Quality Assurance

2022 - HackerNoon Contributor of the Year - Refactoring

2022 - HackerNoon Contributor of the Year - Software Architecture

2022 - the Greatest Storyteller

Buy My Book

Share your ideas with me!

Read My Stories

Buy Me a Coffee

Software Engineer and Book Author

ეს აუდიო დამზადებულია სიუჟეტის ორიგინალურ ენაზე!

Ძალიან გრძელი; Წაკითხვა

Boost your HackerNoon story @ $159.99! 🚀

ასე რომ, თქვენ ფიქრობთ, რომ ჭკვიანი ხართ? სცადეთ კვანტური გამოთვლითი ახსნა-განმარტებების ეს 5 დონე

About Author

კომენტარები

დაკიდეთ ტეგები

ეს სტატია იყო წარმოდგენილი

Related Stories

How to Not Lose 97.8% of Your Newsletter Subscribers

Media Moves: Katy Koob Joins Dastan to Drive Decentralized Growth

Karak and Space and Time Join Forces to Revolutionize Blockchain Security

How to Not Lose 97.8% of Your Newsletter Subscribers

Media Moves: Katy Koob Joins Dastan to Drive Decentralized Growth

Karak and Space and Time Join Forces to Revolutionize Blockchain Security

Light-Mode

Classic

Newspaper

Dark-Mode

Neon Noir

Minty

HN StartUps