Kuantum bilgisayar nedir? Bu kılavuz aynı zamanda bu sorunun cevabını da arayacaktır.
Kuantum hesaplamasını çevreleyen çok fazla yutma var ve bunun için iyi bir neden var. Kuantum hesaplaması, atomların nasıl çalıştığını yöneten bilgi kurallarıyla aynıdır.
Bilgisayarınızın evinizin mantıksal devrelerini kullanma şekline benzer şekilde, kuantum bilgisayarlar “herkesin en sevdiği kuantum fenomeni süperpozisyonuna, dolaşmaya ve girişimine dayanarak“ kuantum devreleri ivan kullanır.
Bu, bu yeni kuantum sistemlerinin en gelişmiş süper bilgisayarlarımızdan bazılarını utandıran matematiksel hesaplamalar yapmasını sağlar.
Kuantum bilgisayarı ne sunar?
Bir kuantum bilgisayar, işleme gücünde büyük sıçramalar sağlamak için kuantum mekaniğinin mistik fenomenlerinin neredeyse bir kısmını kullanır. Kuantum makineleri, günümüzün ve yarının süper bilgisayarlarının en yetenekli bilgisayarlarını bile bırakmayı vaat ediyor.
Bununla birlikte, geleneksel bilgisayarları silmeyeceklerdir. Klasik bir makine kullanmak, çoğu sorunun üstesinden gelmek için hala en kolay ve en ekonomik çözüm olacaktır. Bununla birlikte, kuantum bilgisayarlar malzeme biliminden uyuşturucu araştırmalarına kadar çeşitli alanlarda heyecan verici ilerlemeyi desteklemeyi vaat ediyor.
Şirketler, elektrikli otomobiller için daha hafif ve daha güçlü piller gibi şeyler geliştirmek ve yeni ilaçlar yaratmaya yardımcı olmak için onlarla zaten deniyorlar. Bir kuantum bilgisayarın gücünün sırrı, kuantum bitleri veya cubits üretme ve işleme yeteneğinde yatar.
Cubit nedir?
Bugünün bilgisayarları, 1 saniye veya 0 saniyelik bir elektrik veya optik darbe akışı ile bit kullanır. Tweet’leriniz ve e -postalarınızdan Şarkılar ve YouTube videolarına kadar, her şey aslında uzun bir dizi ikili sayıdır.
Örnek: 0101000101001111111110110000010111011001010110000000111111
Öte yandan, kuantum bilgisayarlar tipik olarak elektronlar veya fotonlar gibi atom altı parçacıkları olan cubits kullanır. Cubit üretmek ve yönetmek, bilimsel ve mühendislik açısından bir zorluktur. IBM, Google ve Rigetti Computing gibi bazı şirketler, derin alandan daha soğuk sıcaklıklara soğutulmuş süper iletken devreler kullanır. IonQ gibi diğerleri, ultra yüksek vakum odalarında bir silikon çipte elektromanyetik alanlarda atomları yakalar. Her iki durumda da amaç, kontrollü bir kuantumdaki küpleri izole etmektir.
Kubitlerin bazı ilginç kuantum özellikleri vardır; Bu, bir grup bağlı grubun aynı sayıda ikili hattan daha fazla işleme gücü sağlayabileceği anlamına gelir. Bu özelliklerden biri süperpozisyon, diğeri dolaşım olarak bilinir.
Süperpozisyon nedir?
Kubitler, aynı anda 1 ve 0’ın çok sayıda olası kombinasyonunu temsil edebilir. Bu eşzamanlı yeteneğe süperpozisyon denir. Araştırmacılar, Cubits’i bir süperpozisyon haline getirmek için hassas lazerler veya mikrodalga kirişler kullanarak manipüle eder.
Bu mantık fenomeni sayesinde, süperpozisyonda birkaç yavru bulunan bir kuantum bilgisayar aynı anda çok sayıda potansiyel sonucu geçebilir. Bir hesaplamanın nihai sonucu, sadece cubits ölçüldüğünde gerçekleşir, bu da kuantum durumunun “Için’i hemen veya 0 çökmesine neden olur.
Kuantum üstünlüğü nedir?
Bir kuantum bilgisayarın, en güçlü süper bilgisayarın bile erişemeyeceği açık olan matematiksel bir hesaplamayı tamamlayabileceği noktadır.
Bunu başarmak için kaç kübünün gerekli olacağı hala belirsizdir, çünkü araştırmacılar klasik makinelerin performansını artırmak için yeni algoritmalar bulmaya devam ediyor ve süper hesaplama ekipmanı daha iyi hale geliyor. Bununla birlikte, araştırmacılar ve şirketler, dünyanın en güçlü süper bilgisayarlarından bazılarına karşı testler yaparak bu başlığı almak için çok çalışıyorlar.
Araştırma dünyasında bu dönüm noktasına ulaşmanın ne kadar önemli olacağı konusunda birçok tartışma var. Şirketler, üstünlüğün duyurulmasını beklemek yerine, IBM, Rigetti ve Kanadalı bir şirket D-Wave gibi şirketler tarafından yapılan kuantum bilgisayarları denemeye başladılar. Alibaba gibi Çinli şirketler de kuantum makinelerine erişim sunuyor. Bazı işletmeler kuantum bilgisayar satın alır, diğerleri bulut bilişim hizmetleri aracılığıyla sunulanları kullanır.
Kuantum bilgisayarı önce nerede?
Kuantum bilgisayarların en umut verici uygulamalarından biri, maddenin davranışını moleküler seviyeye simüle etmektir. Volkswagen ve Daimler AG (Mercedes, vb.) Gibi otomobil üreticileri, performanslarını iyileştirmenin yeni yollarını bulmak için elektrikli araç pillerinin kimyasal bileşimini simüle etmek için kuantum bilgisayarları kullanırlar. Ve ilaç şirketleri, yeni ilaçların yaratılmasına yol açabilecek bileşikleri analiz etmek ve karşılaştırmak için onlardan yararlanırlar.
Kuantum bilgisayarlar da optimizasyon problemleri için mükemmeldir, çünkü çok sayıda potansiyel çözümü son derece hızlı bir şekilde çözebilirler.
Örneğin, Airbus bunları uçak için en etkili çıkış ve iniş yollarını hesaplamaya yardımcı olmak için kullanır. Ve Volkswagen, tıkanıklığı en aza indirmek için şehirlerdeki otobüs ve taksiler için en uygun yolları hesaplayan bir hizmet açıkladı. Bazı araştırmacılar ayrıca makinelerin yapay zekayı hızlandırmak için kullanılabileceğini düşünüyor.
Kuantum bilgisayarların tam potansiyele ulaşması birkaç yıl sürebilir. Onlar üzerinde çalışan üniversiteler ve işletmeler, bu alanda yetenekli araştırmacılar eksikliği ve bazı temel bileşenlerin tedarikçilerinin eksikliği ile karşı karşıyadır. Bununla birlikte, bu egzotik yeni bilgi işleme makineleri vaatlerini yerine getirirse, tüm endüstrileri dönüştürebilir ve küresel inovasyonu hızlandırabilirler.