Για να καταλάβουμε γιατί οι κβαντικοί υπολογιστές θα μπορούσαν να προσφέρουν τόσο πολύ υπολογιστική πλεονέκτημα σε σχέση με τους κλασσικούς υπολογιστές , θα πρέπει να καταλάβει ένα κομμάτι για την παράξενη φύση της ύλης σε ένα υπο- ατομικό επίπεδο . Μπορεί να είστε εξοικειωμένοι με το παράδειγμα της γάτας Shroedinger του : εάν μια γάτα είναι σε ένα κουτί και ζωής ή θανάτου της εξαρτάται από την κατάσταση ενός υποατομικού σωματιδίου μετά από την κβαντική μηχανική και όχι την κλασική μηχανική , τότε η γάτα είναι ταυτόχρονα και ζωντανή και νεκρή , έως ότου ανοίγουμε το κουτί και παρατηρήστε τα αποτελέσματα . Αυτό είναι δύσκολο να συλλάβουμε , και το παράδειγμα της γάτας δεν πρόκειται να ληφθούν κυριολεκτικά . Το θέμα είναι ότι, ενώ για ένα θέμα μακροσκοπικό επίπεδο πρέπει να είναι είτε ένα κράτος ή άλλο, υποατομικά ύλης μπορεί να υπάρχει σε διαφορετικές καταστάσεις ταυτόχρονα .
Εικόνων Bits and Qubits
Η
Σε κλασική πληροφορική , το bit είναι η βασική μονάδα των πληροφοριών . Ένα κομμάτι είναι δυαδικό . Είναι σε μία από τις δύο καταστάσεις: μηδέν ή ένα ? Off ή για ? Συν ( + ) ή το μείον ( - ) . Με κβαντικούς υπολογιστές , η βασική μονάδα πληροφορίας είναι το qubit , η οποία μπορεί να υπάρχει ταυτόχρονα ως μηδέν και ένα . Αυτό είναι δύσκολο να καταλάβει γιατί έρχεται σε αντίθεση με το πρότυπο μακροσκοπική άποψη μας για την πραγματικότητα . Αλλά σκεφτείτε τρία κομμάτια των πληροφοριών . Κάθε ένα από τα τρία bits έχει δύο διαφορετικές καταστάσεις , έτσι ώστε τα τρία bits μπορεί να περιγράψει μια από τις οκτώ διαφορετικές καταστάσεις ( 2 ^ 3 ) . Υπάρχουν τρία qubits σε όλες τις οκτώ διαφορετικές καταστάσεις ταυτόχρονα . Ένας τρόπος για να αντιληφθούμε αυτό είναι να σκεφτούμε τα qubits που υπάρχουν σε οκτώ διαφορετικά σύμπαντα . Έτσι, όταν εκτελούν λειτουργίες σε αυτά τα τρία qubits , που εκτελούν εργασίες σε όλες τις οκτώ κράτη ταυτόχρονα . Η επέμβαση σε τέσσερα qubits θα μπορούσε να λειτουργήσει για 16 τιμές ταυτόχρονα . Κάθε επιπλέον qubit διπλασιάζει τον αριθμό των ταυτόχρονων εργασιών που εκτελούνται . Επιστήμονες
Η Quantum Παραλληλισμός
Η
Υπολογιστών κάνουν ήδη χρήση του παραλληλισμού με το σπάσιμο ενός προβλήματος κάτω και με ξεχωριστούς υπολογιστές εργάζονται σε ένα κομμάτι του προβλήματος . Χίλια διαφορετικούς υπολογιστές μπορεί να εκτελέσει μια σύνθετη υπολογισμού σε ένα χιλιοστό του ποσού του χρόνου σε έναν υπολογιστή θα λάβει για να εκτελέσει τον ίδιο υπολογισμό για τη δική του . Αλλά για πραγματικά δύσκολα προβλήματα , όπως το factoring μια σειρά με αρκετές εκατοντάδες ψηφία , δεν υπάρχουν αρκετοί υπολογιστές σε ολόκληρο τον πλανήτη για να εκτελέσει τον υπολογισμό σε ένα εύλογο χρονικό διάστημα . Όμως, ένας κβαντικός υπολογιστής θα μπορούσε να τρέξει ουσιαστικά το πρόβλημα σε δισεκατομμύρια διαφορετικών κόσμων ταυτόχρονα , ένα φαινόμενο γνωστό ως κβαντική παραλληλισμό .
Εικόνων Επιπτώσεις
Η
περισσότερες σύγχρονες κρυπτογραφία βασίζεται σε μεγάλο factoring αριθμών, η οποία είναι πάρα πολύ περίπλοκο για τους υπολογιστές σήμερα, να επιτύχει σε ένα εύλογο χρονικό διάστημα . Ως αποτέλεσμα , cryptographers έχουν μικρή ανησυχία ότι οι υπολογιστές μπορεί να ραγίσει τους κωδικούς τους . Οι κβαντικοί υπολογιστές θα μπορούσε να αλλάξει αυτό. Για παράδειγμα , factoring σε 1.000 μονοψήφιο αριθμό θα λάβει 10 εκατομμύρια δισεκατομμύρια δισεκατομμύρια χρόνια για τα καλύτερα υπολογιστές που έχουμε σήμερα . Ακόμα τρέχει ένα δισεκατομμύριο από αυτούς τους υπολογιστές παράλληλα θα μπορούσε , στην καλύτερη περίπτωση , να μειώσει το χρόνο από έναν παράγοντα ενός δισ. ευρώ, οπότε και πάλι θα πρέπει να περιμένει 10 εκατομμύρια δισεκατομμύρια χρόνια . Αλλά , θεωρητικά , ένας κβαντικός υπολογιστής θα μπορούσε να το κάνει σε 20 λεπτά . Αν κβαντικούς υπολογιστές να γίνει πραγματικότητα , την ασφάλεια του υπολογιστή , όπως την ξέρουμε θα μπορούσε ουσιαστικά να εξατμιστεί. Αλλά σοβαρά και πολύπλοκα τεχνικά προβλήματα παραμένουν προς επίλυση . Έτσι δεν χρειάζεται να ανησυχείτε για την κβαντική χάκερ υπολογιστών . Ακόμα.
Η
εικόνων
Πνευματικά δικαιώματα © Γνώση Υπολογιστών Όλα τα δικαιώματα κατοχυρωμένα