Kvantové výpočty - co to je, definice a koncept

Obsah:

Kvantové výpočty - co to je, definice a koncept
Kvantové výpočty - co to je, definice a koncept
Anonim

Kvantové počítání je typ výpočtu, který je založen na principech superpozice a kvantového zapletení.

Jinými slovy, jedná se o jiný výpočet, než jaký lze vidět na tradičních počítačích nebo zařízeních. Na hardwarové úrovni nepotřebuje procesor ani paměť, protože „qubits“ jsou hlavní a jedinou jednotkou této technologie.

Podobnost, kterou můžeme použít k vysvětlení absence procesoru a paměti, je případ kamer, které používaly film. Tato zařízení původně oddělovala fotoaparát a film, což byly dva povinně se doplňující objekty, které skončily vytvořením digitálních fotoaparátů, které mohly provádět celý proces centralizací do jediného procesoru společně s jeho pamětí.

Doposud jsou tyto kvantové superpočítače orientovány na obchodní nebo podnikové využití, protože dosud nebyla vyvinuta nezbytná technologie, která by jejich adaptaci na širokou veřejnost dokonce oslnila.

Jak funguje kvantové počítání

Kvantové výpočty jsou založeny na dvou principech:

  • Kvantová superpozice: Ačkoli tradiční výpočet je založen na absolutním binárním systému, tj. Na absolutních hodnotách „1“ a „0“, kvantové výpočty mohou určit, že hodnota je „1“ a „0“ současně s různými váhami . Jinými slovy, kvantová technologie může pracovat s hodnotami, které jsou 60% '1' a 40% '0'. To je v rozporu s pravidly zavedenými v tradičních počítačích, což umožňuje vývoj nových algoritmů, a tedy i možnost řešení problémů, které dříve nebylo možné provést.
  • Kvantové zapletení: Tento termín je, že stav objektu patřícího do objektového systému může mít stejný stav. Jinými slovy, pokud by objektem byl atom a stát by byl konkrétním místem, dalo by se konstatovat, že kvantové zapletení umožňuje, aby stejný atom byl na dvou různých místech, což je stejný objekt se stejným stavem, protože stejný objekt můžeme potvrdit, že stav je stejný, i když je místo prostorově odlišné.

Kvůli oběma principům výpočet nepoužívá „bity“ patřící k tradičnímu výpočtu, ale využívá takzvané „qubits“.

Co jsou to „qubits“?

Kvantové „qubits“ v podstatě pokrývají více informací, jsou rychlejší ke zpracování a výkon je vyšší než u tradičních „bitů“, takže jsou nejlepší volbou pro provádění souvisejících prací. velká data, simulace scénářů nebo rozsáhlý výpočet pravděpodobností.

Ale v kvantovém výpočtu není všechno růžové, protože stabilita a podmínky, které musí splňovat, aby zařízení s touto technologií fungovalo správně, jsou hlavní překážkou kvantového výpočtu.

Aplikace v klíčových sektorech

Očekává se, že tato forma výpočtu bude sloužit sektorům, kde jsou data tak rozsáhlá a složitá, že tradiční výpočetní výkony a rychlost někdy nedosahují.

Těmito odvětvími by zpočátku byly zdravotnictví, finanční sektor, sektor kybernetické bezpečnosti a jakékoli další související s technologiemi obecně:

  • Zdravotnictví: Hlavním kamenem úrazu v tomto sektoru je simulace a identifikace scénářů, které vytvářejí scénář podobný tomu, který představilo naše tělo. Množství dat, simulace simulace a nezbytné závěry znemožňují tradičním výpočtům znovu vytvořit tyto simulace mimo místní případy.
  • Finanční sektor: I když je to odvětví, které teoreticky nejméně potřebuje tento typ technologie, pokud se zaměříme na procesy a technologie Fintech můžeme říci, že tradiční výpočetní technika dříve či později zastará. V tomto sektoru technologie blockchain Je to zdroj, který se v kryptoměnách, které používají šifrování prostřednictvím kódů založených na „bitech“, opakuje znovu a znovu, takže přechod od tradičního ke kvantovému výpočtu bude přirozeným pokrokem.
  • Kybernetický bezpečnostní sektor: V tomto případě se kybernetická bezpečnost sama o sobě nepovažuje za odvětví, ale mohlo by to tak být i v budoucnu. Aspekt kybernetické bezpečnosti je klíčem k pochopení kvantového výpočtu, protože šifrovací systém založený na „bitech“ může být teoreticky snadno napadnutelný a poškozitelný jiným systémem navrženým v „qubits“.
  • Technologický sektor. V tomto sektoru bychom mohli spojit sektory Fintech nebo kybernetická bezpečnost. Pokrývá však všechna odvětví, která mají určitý vztah k technologii. Přirovnání se v tomto případě mohlo projevit v tom, že pokud byl v té době telegraf velkým pokrokem a rozšířil se po celém světě jako komunikační systém par excellence, následný příjezd telefonu jej dokázal sesadit.

Přestože se jedná o některá odvětví, ve kterých se očekává největší projekce této technologie, není vyloučeno její rozšíření do dalších odvětví.