Anonim

Kredit: Max4E / Shutterstock

Pertimbangkan ini: Telefon pintar di dalam saku anda mempunyai kuasa sekitar 1967 komputer yang memerlukan ruang fizikal dari keseluruhan bilik, dan ia adalah ruang yang sangat besar pada itu.

Walaupun dengan kemajuan teknologi yang luar biasa yang dibuat sejak itu, masih terdapat masalah yang sangat kompleks yang komputer saat ini tidak dapat diselesaikan, sebahagian besarnya kerana mereka terhad untuk mengira satu perkara pada suatu masa. Pengkomputeran kuantum dapat mengatasi had ini, dan itulah sebabnya ia sangat menarik.

Pengkomputeran kuantum adalah berkaitan dengan undang-undang mekanik kuantum, cabang fizik yang menyelidiki bahagian-bahagian dunia fizikal yang sangat kecil dengan cara yang paling asas, termasuk bagaimana zarah mengambil lebih dari satu keadaan pada masa yang sama. Asal mula pengkomputeran kuantum bermula dengan kerjasama Albert Einstein 1935 dengan ahli fizik Boris Podolsky dan Nathan Rosen. Einstein mencemaskan fenomena yang mana pengkomputeran kuantum itu berasaskan: entanglement. Tetapi fenomena yang sama sejak itu telah terbukti mungkin.

Paul Benioff, seorang ahli fizik di Makmal Kebangsaan Argonne, secara meluas dikreditkan sebagai yang mula-mula menggunakan teori kuantum kepada komputer pada tahun 1981. Dalam pengkomputeran kuantum, undang-undang fizik tradisional tidak lagi terpakai. Daripada pengekodan maklumat dalam bit dengan nilai 1s dan 0s yang bertindak sebagai suis on dan off untuk memacu fungsi komputer, pengkomputeran kuantum menggunakan bit kuantum - yang diketahui pada qubits.

Qubit beroperasi secara berbeza di mana setiap qubit mewakili kedua-dua 1 dan 0 secara serentak; dalam superposisi. Qubit dalam superposisi boleh dikaitkan dengan satu sama lain (entanglement). Entanglement membolehkan komputer kuantum untuk memproses maklumat dalam cara yang lebih canggih (iaitu, pelbagai fungsi komputer memproses maklumat pada masa yang sama) untuk menyelesaikan masalah yang sangat kompleks yang tidak dapat dibongkar oleh komputer tradisional.

Pemproses komputer kuantum adalah tahun cahaya lebih cepat daripada komputer hari ini, yang membolehkan sejumlah besar data disimpan dan dimanipulasi dengan menggunakan tenaga yang jauh lebih kecil daripada komputer konvensional. Lebih-lebih lagi, mesin berkuasa ini mengambil pendekatan yang sepenuhnya baru untuk pemprosesan maklumat.

Diakui, semua ini sangat banyak seperti fiksyen sains, tetapi tidak. Para saintis telah membina prototaip komputer kuantum yang beroperasi, memproses data dan sedang dikaji. Hari ini, kemajuan teknologi menggerakkan kita lebih dekat dan mendekati penciptaan komputer kuantum praktikal, alat pengkomputeran baru dengan kuasa yang tidak dapat dibayangkan. Untuk memastikan, pengkomputeran kuantum tidak dijangka menggantikan atau menghalang evolusi yang berterusan, kuasa yang semakin meningkat dan penggunaan praktikal komputer yang kita semua gunakan hari ini. Sebaliknya, komputer kuantum dijangka wujud bersama komputer tradisional, dengan mengambil masalah yang lebih rumit yang hanya dapat dikompilasi kuantum.

Jadi, bilakah kita akan melihat komputer kuantum praktikal? Ia bukan semua yang jauh ke masa hadapan. Pengarang Russ Juskalian daripada Kajian Teknologi MIT baru-baru ini meramalkan bahawa pengkomputeran kuantiti praktikal akan tersedia dalam masa empat hingga lima tahun sahaja. Pembiayaan korporat akhirnya mencurahkan dari syarikat seperti Google dan Intel untuk menyokong penyelidikan dan pembangunan mesin pengkomputeran kuantiti praktikal. Sebelum ini, komputer kuantum praktikal wujud hanya di atas kertas.

Dalam mendidik orang lain tentang pengkomputeran kuantum dan meneroka potensi alat pemprosesan maklumat baru ini, IBM menggunakan contoh dunia sebenar. IBM mengatakan komputer saat ini tidak dapat memodelkan kafein atau memahami struktur dan sifat molekulnya. Pengkomputeran kuantum berpotensi membuka kunci jenis cabaran ini dan banyak yang lain.