Déi lescht Dekaden hunn Computer séier entwéckelt. Tatsächlech hu si op der Erënnerung un enger Generatioun vu bulkere Schlaang, déi vill Räim an Miniatur Tafelen besetzt. D'Erënnerung an d'Geschwindegkeetserhéijen séier erop. Awer de Moment koumen d'Aufgaben, déi iwwer d'Kraaft vu souguer super-power modern Computer waren.
Wat ass e Quantecomputer?
D'Entstoe vu nei Aufgaben déi iwwer d'Kontroll vu gewéinleche Computere sinn, huet gezwongen, nei Chancen ze sichen. A wéi eng Alternativ zu konventionellen Computeren erschéngt Quantum. Ee Quantum Computer ass eng Computer Technik, d'Basis vun der Aktioun, déi baséiert op Elementer vun der Quantemechanik. Déi Haaptvirdeeler vun der Quantemechanik goufen am Ufank vum leschte Joerhonnert formuléiert. Seng Aussiicht erlabt et vill Problemer vun der Physik, déi keng Léisung an der klassescher Physik fonnt huet, ze léisen.
Obwuel d'Quanta-Theorie schonn zënter dem zweete Joerhonnert steet, ass et nach ëmmer verständlech fir ee schmuele Krees vu Spezialisten. Mee et gi richteg Resultater vun der Quantemechanik, op déi mir schonn gewinnt sinn - Laser-Technologie, Tomographie. Am Enn vum leschte Joerhonnert gouf d'Theorie vu Quantenrechnungen vum sowjetesche Physiker Yu Manin entwéckelt. Fënnef Joer méi spéit huet David Deutsch d'Iddi vun enger Quantemechanik.
Gitt et e Quantecomputer?
Awer d'Ausnam vun Ideen war net sou einfach. Et gëtt periodesch datt et engem aneren Quantum Computer geschafen ass. D'Entwécklung vun esou Computertechnologien ass vu Risen am Bereich vun der Informatiouns-Technik geschafft:
- D-Wave ass eng Firma aus Kanada, déi als éischt d'Produktioun vu Quantencomputer geschafft huet. Trotzdem de Spezialisten debattéieren ob dës Computeren wierklech Quantencomputer sinn a wéi hir Virdeeler hunn.
- IBM - e Quantencomputer gegrënnt huet an en Internet Benotzer fir Experimenter mat Quantum Algorithmen geännert huet. Bis 2025 plangt d'Firma e Modeller ze léisen fir d'praktesch Problemer ze léisen.
- Google huet d'Verëffentlechung dëst Joer vun engem Computer bekannt fir d'Iwwerleeung vu Quantencomputeren op konventionell Computeren ze provozéieren.
- Am Mee 2017 hunn chinesesch Wëssenschaftler zu Shanghai gesot, datt de mächtegste Quantencomputer an der Welt geschafen ass, iwwer d'Analogie vun der Frequenz vun der Signalveraarbechtung iwwer 24 Mol iwwerzeegt.
- Am Juli 2017, an der Moskauer Konferenz iwwer Quantum Technologies, gouf bekannt datt e Quabiescomputer vum 51 Quitsch geschat gouf.
Wat ass den Ënnerscheed tëscht engem Quantum Computer an engem gewéinleche Computer?
De fundamentalen Ënnerscheed vun engem Quantum Computer an der Approche fir de Kalkulatiounsprozess.
- An engem konventionelre Prozessor, baséiert all d'Berechnungen op Bits, déi an zwee Staaten 1 oder 0 existéieren. Dat ass all d'Aarbecht reduzéiert fir eng Analyséiere vu enorme Betrag vun Daten fir d'Konformitéit mat spezifizéierte Konditioune. De Quantecomputer baséiert op Qubits (Quantum Bits). D'Fonktioun ass d'Fäegkeet, am Staat 1, 0, an och gläichzäiteg 1 an 0 ze sinn.
- D'Kapazitéiten vun engem Quantencomputer sinn erweidert eropgebaut, well et net néideg ass, fir d'richteg Äntwert ze fannen. An dësem Fall ass d'Äntwert aus de schonns verfügbaren Varianten mat enger gewëssener Wahrscheinlechkeet vun der Korrespondenz gewielt.
Wat ass e Quantecomputer?
De Prinzip vun enger Quantencomputer, déi op d'Wiel vun enger Léisung mat genuch Wahrscheinlechkeet gebaut an d'Fähigkeit ze fannen, esou eng Léisung méi oft méi schnell wéi modern Computer ze fannen, determinéiert de Zweck vun hirem Gebrauch. Eischtens ass d'Entstehung vun dëser Art vun Computertechnologie eng Kryptografen. Dëst ass wéinst der Fäegkeet vun engem Quantum Computer fir einfach Passwierder ze berechnen. Also, de mächtegste Quantencomputer, deen vun russesch-amerikanesche Wëssenschaftler geschaf ass, ass méiglech ze maachen fir existent Verschlësselungssystemer ze kréien.
Et gi méi nëtzlech Applikatiounen fir Quantencomputer, si sinn mat dem Verhalen vun Elementarpartikelen, Genetik, Gesondheetsversécherung, Finanzmäert, de Schutz vu Netzwierker vu Viren, kënschtlecher Intelligenz an vill anerer, déi normal Computer net léisen kann, verbonne sinn.
Wéi ass e Quantum Computer arrangéiert?
De Bau vun enger Quantencomputer baséiert op der Verwaltung vu Qubits. Als kierperlech Performanz vu Qubits déi aktuell benotzt ginn:
- Réng vu Supraleileren mat Brouwers, mat engem multidirektionalen Stroum;
- individuell Atomer, ënner dem Afloss vun Laserstrahlen;
- Ion;
- Photonen;
- Varianten vum Gebrauch vun Nanokristallen vun den Halbleiteren ginn entwéckelt.
Quantum Computer - de Prinzip vun der Operatioun
Wann et Gewëssheet mat engem klassesche Computer an der Aarbecht ass, da stellt d'Fro un wéi en Quantencomputer schafft ze beäntweren. D'Beschreiwung vum Fonctionnement vun engem Quantum Computer baséiert op zwee onverständlech Sätze:
- De Prinzip vun Iwwerlagerung ass eng Fro vu Quitten, déi an der Moyenne gläichzäiteg an den Positiounen 1 an 0 sinn. Dëst erméiglecht et verschidden Rechnungen ze simultan a statt Sortéierungsoptiounen, wat e grousse Gewënn ze behalen;
- Quantemplang ass e Phänomen, dee vum A. Einstein bezeechent gëtt, wat d'Verbindung vun zwou Partikelen ass. An einfache Wierder, wann een vun de Partikel eng positiv Helizitéit huet, da gëtt de Sekond dann direkt positiv Helizitéit. Dës Relatioun trëfft onofhängeg vun der Distanz.
Wien huet de Quantum Computer erfonnt?
D'Basis vun der Quantemechanik gouf am Ufank vum leschte Joerhonnert als Hypothesen erkläert. D'Entwécklung ass verbonne mat sou brillant Physiker wéi Max Planck, A. Einstein, Paul Dirac. 1980 huet d'Antonov d'Iddi vun der Méiglechkeet vu quanesche Rechnungen. A Joer méi spéit huet de Richard Feyneman an der Theorie de éischten Quantum Computer modelléiert.
Elo schaffen d'Quantencomputer an der Entwécklungsstadie an esouguer schweier virzepassen wat ee Quantum Computer kann maachen. Mee et ass ganz kloer datt d'Direktioun beherrschen d'Leit vill nei Entdeckungen an alle Beräicher vun der Wëssenschaft, erlaabt eis, an der Mikro- an der Makro Welt kucken, méi iwwer d'Natur vum Geescht, d'Genetik.