Šta je kvantni računar i kako on radi?

0
54

Šta je kvantni računar i kako on radi? Kako kompjuterski giganti, poput kompanija Google,IBM i Intel rade na izgradnji kvantnih računarskih sistema, došlo je vreme da naučite neke osnovne pojmove i koncepte o njima.

Kvantni računari su uredjaji sposobni za izvodjenje ralunanja koristeći kvantne bitove ili kubike. 

Klasičan i kvantni računar

Kako radi kvantni računar?

Prva stvar koju treba da znate je šta je zapravo kvantni kubik. „Klasični računar“, poput onog sa koga ovo čitate ( bilo to desktop, laptop,tablet,mobilni telefon) naziva se još i „binarni računar“ jer sve funkcije koje obavlja, zasnivaju se na „jedinicama i nulama“.

Na binarnom računaru procesor koristi tranzistore za izvodjenje proračuna. Svaki tranzistor može biti uključen ili isključen, što označava jedinicu ili nulu, koji se koristi za izračunavanje sledećeg koraka u programu ili algoritmu. 

Ima tu još toga ali je bitno da se zna da binarni računari koriste „jedinice i nule“  koje se koriste kao osnove za izračunavanje. Takodje se i nazivaju bitovima.

Šta je kvantni računar i kako on radi?

Kvantni računari ne koriste bitove, oni koriste kubite. Kubit ima jednu dodatnu funkciju u odnosu na bitove. Umesto da budu predstavljeni kao jedinica ili nula, kubiti zapravo mogu biti i jedno i drugo u isto vreme. Takodje, umesto da koriste termine jedinica i nula, kubiti koriste sledeće termine „gore“,“dole“ i „oba“.

Super pozicije kod kvantnog računara

Kubiti mogubiti više stvari istovremeno zbog čudne pojave nazvane super pozicije. Kvantna superpozicija u kubitima se može objasniti i bacanjem novčića. Znamo da će novčić pasti na jednu od dve strane, pismo ili glava. Tako razmišljaju binarni računari. Dok se novčić vrti u vazduhu a pod pretpostavkom da Vaše oko nije dovoljno brzo da posmatra „pravo stanje stvari“, novčić je zapravo i pismo i glava. 

Jedan naučnik, pod imenom Schrodinger, je ovaj fenomen objasnio korišćenjem mačke, gde je tvrdio da mačka može biti i živa i mrtva u isto vreme. 

Резултат слика за schrodinger cat

Teorija posmatranja i kvantni kompjuter

Kubito rade na istom principu. Područje srodne studije pod nazivom „teorija posmatranja“ objašnjava da kada se posmatra kvantna čestica, može da se ponaša kao talas. U osnovi, univerzum deluje na jedan način kada ga posmatramo i na drugi način kada ga ne posmatramo. To znači da kvantni kompjuteri mogu da koriste kubite kako bi simulirali subatomske čestice u svemiru na prirodan način. U osnovi, govore isti jezik kao elektron ili proton. 

Različite kompanije se približavaju kubitima na različite načine jer je rad sa njima izuzetno težak. Što više kubita to više i grešaka. Ovaj izazov pogoršava i činjenica da se većina kvantnih procesora mora držati na niskim temperaturama, tačnije mora biti tačno na nula stepeni. Sve to zahteva količinu energije koja je neodrživo velika za kvalietet izračunavanja. U prevodu, to znači da se trenutno ne isplati ulaganje u kvantne računare. 

Medjutim, u budućnosti će se promeniti naše razumevanje biologije, hemije i fizike. Simulacije na molekulrnom nivou bi mogle biti sprovedene tako da simuliraju fizičke koncepte u svemiru koje do sada nismo mogli da reprodukujemo i proučavamo.

Kvantna nadmoć

Da  bi kvantni kompjuteri postali korisni društvu, prvo će morati da postignu odredjene prekretnice. Tačka u kojoj kvantni kompjuteri mogu obraditi pojedine informacije i gde mogu da urade proračune koje binarni računar ne može se naziva kvantna nadmoć.

Ipak kvantna nadmoć nije samo to već predstavlja još jedan skup problema. Kada kvantni računari postanu u potpunosti funkcionalni, čak i oni skromniji od 100 kubita, imaće mogućnost da zaobilaze sigurnost kod svih binarnih računara. 

Izvor: TNW

POSTAVI ODGOVOR

Please enter your comment!
Please enter your name here

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.