Quantum Computing

Różnica: Klasyczny komputer używa bitów (0 LUB 1 – jak włącznik światła). Komputer kwantowy używa kubitów.
Superpozycja (Magia nr 1): Kubit może być w stanie 0, w stanie 1, lub w obu tych stanach jednocześnie (w różnym stopniu). Na rysunku obrazuje to sfera – strzałka nie musi wskazywać bieguna północnego (0) ani południowego (1), może być gdzieś pomiędzy. To daje ogromne możliwości obliczeniowe.

2. BRAMKI I SPLĄTANIE

Bramki Kwantowe: W klasycznym komputerze bramki logiczne (np. AND, OR) wykonują proste operacje na zerach i jedynkach. Bramki kwantowe są bardziej jak "obracanie" tą sferą z punktu 1, zmieniając prawdopodobieństwa bycia w stanie 0 lub 1.
Splątanie (Magia nr 2): To zjawisko, które Einstein nazwał "upiornym działaniem na odległość". Możemy połączyć dwa lub więcej kubitów w taki sposób, że stan jednego natychmiast determinuje stan drugiego, niezależnie od odległości. To pozwala na tworzenie niezwykle złożonych zależności w systemie.

Jak to działa: Dzięki superpozycji komputer kwantowy nie musi sprawdzać jednego rozwiązania po drugim (jak klasyczny komputer w labiryncie). Może, w pewnym sensie, sprawdzić wszystkie możliwe ścieżki jednocześnie.
Zastosowanie: To dlatego jest potencjalnie tak szybki w specyficznych zadaniach, jak łamanie szyfrów (algorytm Shora) czy symulowanie nowych leków i materiałów.

Problem: Kubity są niewiarygodnie delikatne. Najmniejsze zakłócenie z zewnątrz (ciepło, promieniowanie) niszczy superpozycję (tzw. dekoherencja).
Rozwiązanie: Aby zbudować działający komputer, potrzebujemy zaawansowanych systemów korekcji błędów. Często potrzeba wielu "fizycznych" kubitów, aby stworzyć jeden stabilny "logiczny" kubit, który utrzyma informację wystarczająco długo, by wykonać obliczenia.

Kolaps: To kluczowy moment. Dopóki komputer liczy, kubity są w superpozycji. Ale my potrzebujemy konkretnego wyniku. Kiedy dokonujemy pomiaru, superpozycja "kolapsuje" (zapada się). Kubit "wybiera" jeden stan – staje się zwykłym zerem lub jedynką.
Wynik: Wynik obliczeń kwantowych jest często probabilistyczny. Komputer zwraca odpowiedź z pewnym prawdopodobieństwem poprawności, dlatego czasem trzeba uruchomić algorytm wiele razy, aby upewnić się co do wyniku.

Wygląd: Jak wygląda taki komputer? Najpopularniejsze obecnie podejście (np. IBM, Google) wykorzystuje nadprzewodniki. Procesor (czip) znajduje się na samym dole konstrukcji przypominającej "złoty żyrandol".
Ekstremalne zimno: Cała ta konstrukcja to potężna "lodówka" (kriostat), która schładza procesor do temperatury bliskiej zera absolutnego (zimniej niż w kosmosie), aby zminimalizować zakłócenia i utrzymać kubity przy życiu.

Page updated

Google Sites

Report abuse