Квантовый компьютер

Всем привет! Сегодня я расскажу вам о квантовом компьютере.

Итак, начать надо, пожалуй, с того, что вообще такое квантовый компьютер и чем он отличается от обычного.

Если посмотреть в Википедию, то там мы увидим, что квантовый компьютер - это вычислительное устройство, которое использует явления квантовой суперпозиции и квантовой запутанности для передачи и обработки данных.

Сложно, но суть заключается в том, что если обычный компьютер представляет любую информацию в виде нулей и единицы(т.н биты), и работает в один момент времени либо с нулем, либо с единицей, то квантовый компьютер способен работать одновременно работать и с нулем, и с единицей(кубиты), что значительно повышает эффективность и скорость вычислений.

С точки зрения обычных законов физики, да и просто логики это не имеет смысла, ведь, например, дверь не может быть одновременно открыта и закрыта. Тут и вступают в дело законы квантовой механики. Нет смысла сейчас описывать все возможные формулы и модели поведения частиц. Просто надо принять за факт то, что в квантовом мире частица может иметь разные состояния и положения в один момент времени. Такой принцип называется принципом суперпозиции. Он также хорошо описан знаменитым котом Шрёдингера.

Так вот, такой принцип работы обеспечивает намного более эффективную работу с вычислениями большого объёма или же с большим объёмом данных. То, на что обычному компьютеру понадобятся месяцы и годы, квантовый компьютер решит за несколько долей секунд , и тут я даже не преувеличиваю. Всё зависит от количества кубитов. А делается это за счет того, что если обычный компьютер при вычислении будет последовательно перебирать все возможные варианты, то квантовый компьютер как бы уже знает ответ, ведь кубит находится одновременно во множестве разных позиций и состояний.

И для наглядности, вот собственно, как выглядят кубиты в сравнении с обычным битом:

Проблемы создания

Основной проблемой создания квантового компьютера является обеспечение работы кубитов. Каждый кубит - это своего рода микропроцессор, который работает на принципах сверхпроводимости и законах квантовой механики и требует особых условий окружающей среды.

Вот лишь некоторые из них:

температура 0, 02 градусов по Кельвину(-269,98 по Цельсию)
система теплоотвода и гашения вибрации
разрежение воздуха во много раз ниже атмосферного давления

Еще одной проблемой создания квантового компьютера является жуткая неуживчивость кубитов друг с другом, но в этом направлении мы уже движемся, недавно группа российских и американских ученых представила квантовый компьютер с 51 кубитом, что является отличным результатом. Поэтому тут можно сказать ученые постепенно находят решения.

Итог:

Собственно из всего выше сказанного можно сделать вывод, что хоть создание квантового компьютера задача невероятно сложная, но тем не менее очень важная, ведь с его помощью человечество способно сделать огромное количество потрясающих открытий!

___________________________________________________________________________________________________

Если вдруг так звёзды сошлись, и тебе понравился этот блог, то поставь палец вверх, подпишись на канал и группу Вконтакте, чтобы не пропустить новые блоги)