[Pilihan kecap-kecap]pamahaman “daun” – anjeun bakal murag asih sareng kuantara kuantum (?)

[Istilah dasar]

Salaku énérgi dibagi jadi potongan anu langkung alit, éta bakal nyandak “nilai bengkanda anu henteu tiasa dibagi dibagi.” Sateu pangleutik ieu anu disebut ku énergi, sareng nuantitcum nyaéta prosés anu ngamungkinkeun prosés anu luar ditangtukeun dina sistem fisik. Ku kituna, watat “kuantum” mimitina dipaké salaku kecap sipat tinimbang sareng zat tunggal, tapi ayeuna sadayana ngawangun bahan-bahan sareng élmu umum “sapertos atomronsal sapertosal pikeun partikel.

Hukum fisika anu damel di dunya alit. Di sisi anu sanés, hukum dasar fisika anu tiasa dianggo di dunya anu kami tinggal di (skala sapopoe) disebut sababaraha mékanika klasik. Nanging, ti abad ka-19 teras, téknologi ngaku umat anu diidinan ku téori anu diidinan aranjeunna mah awéwé leutik, sareng paripi anu teu tiasa dijelaskeun ku sanés. Interpretasi anyar pikeun ngajelaskeun ieu mékanika kuantum.

Ieu mangrupikeun kaayaan anu ngan ukur diidinan dina aturan mékanika kuantum. Obyék anu dieusian kaayaan overpaping sapertos teu kawih sapertos henteu ngagaduhan jumlah fisikna henteu konstanta sapertos énergi, posisi anu saluyu, sareng sababaraha nilai probabilitas. ” Salajengna, kaayaan tumpukan pisan hipu. Henteu paduli naha atanapi henteu niat aya, kaayaan peternak bakal ngejat ku anu “aub ti luar” sareng nagara tumpang bakal ditangtukeun janten hiji nilai.

Ngancurkeun kaayaan overlapping sareng nyandak hiji nilai. Kadang-kadang disebut salaku “observasi.” Komo tina nagara bertasip anu sami, nilai anu dicandak ku unggal ukur tiasa rupa-rupa probabilitas. Dina awal abad ka-20, mékanika ku jumlah, anu dikasuarkeun “paripolah-intuitif” sapertos superkisi sareng ukur, dikritik sapertos “babaturan wanci.” Nanging, akibat tina panaliti anu salajengna sareng neraskeun naksak mék mékanika jumlah tina rupa-barang dua-perjalanan sareng ékspérimén anu teu aya anu gagal.

Nalika sababaraha jumlahna diukur, hasilna tiasa salawasna gaduh hubungan anu dikaitkeun. Ku cara kieu, korélasi anu kuat anu tiasa dianggo antara sababaraha kuantum disebut “kuantum enterlement.” Sakali ngalebetkeun kuallement lumangsung, aranjeunna dijaga henteu paduli jarak antara kuantum. Ku alatan éta, Einstein dikraminasi kusabab pangaruh jauh jauh, “sareng dipecat ku ayana. Nanging, séran panaluan anu menang hadiah Nelbon 202 dina fisika nunjukkeun yén kuantum anu saleresna aya.

Ékspérimén ieu mangrupikeun conto wawakil naon anu henteu tiasa dijelaskeun tanpa nganggo prinsip suppposition. Éta dipilih salaku “ékspérimén anu paling éndah” anu dipilih ku pamiarsa majalah anu diterbitkeun ku masarakat fisika Inggris. Pernaun sareng dua slituka kabuka disimpen sateuacan layar, sareng éléktron dipecat kaluar hiji-hiji arah. Lajeng, ngambing éléktron anu darat dina jalur sélulér. Ieu nunjukkeun yén éléktron lulus dua slit sakaligus salaku gelombang dina superkosisi, sareng gelombang anu dikandung.

Dina mékanika klasik, upami anjeun tiasa konvamp nangkep kaayaan awal, anjeun tiasa sundédakeun kaayaan ka hareup nganggo “persamaan Gét.” Dina basa sejen, urang nyandak pandangan detergikal anu masa depan anu bakal ditangtukeun. Dina mékanika ku kuantitas, nagara ka hareup dibere ku “Fungsi gelombang.” Dina basa sejen, kaayaan kapayunna henteu netepkeun dugi ka ukur dipasang, sareng kuncupna ngamungkinkeun kaayaan anu ditetepkeun dina fungsi gelombang. Tarjamahan ieu mékanika konsumsi dianggap henteu lengkep dina waktos na publikasi, bahkan damel Einstein Ucapkeun, “Allah henteu ngagulung dadu.”

Spésial virtual anu ngagambarkeun kaayaan superposition sistem. Éta sering dianggo dina widang kuantum anu ngajantenkeun inpormasi pikeun kuantum nagara. Aya cara sanésna negeskeun ku ngagunakeun alatan alas jinis atanapi perwakilan matok atanapi perwakilan bochel anu ngagaduhan kauntungan anu gampang éntitas. Khususna dina kontéks komputer kuantum, hijiKuantum bit (→ 15) kapaké sabab éta tiasa dikedalkeun singket dina kaayaan). Ngaran asalna tina Bloch Froch, pewis sareng fikdiis sareng jual naga.

> Balik ka indéks

【Sajarah】

Anjeunna jalma anu nyandak sudut pandang anyar janten fisika kalayan inpormasi slogan “fisik.” Prinsipan Laoaner, Terbitkeun taun 1961, nunjukkeun inpormasi caket upami dibuka nalika éta hubungan anu caket antara informasi sareng fisika. Salajengna, éta henteu nyumbang kana pamekaran komputer kuant -um kuantitas. Ka deutsch sareng batur,Koréksi kasalahan (→ 24) Naha téma kabébasan lamun teu mungkin ngalakukeun ieu. Ieu mangrupikeun pemicu pikeun ngagancangkeun panalungtikan kana koréksi kasalahan. Anjeunna tiasa nyarios anu disiapkeun pikeun ngembangkeun komputer kuantin.

Fynman, anu meunang Hadiah Nobel dina Fisika dina taun 1965, dipikanyaho pikeun tempat-alat anu saé pisan. Anjeunna nembé mereng perhatian ka Simulasi Mobil ti awal, sareng dina hiji kuliah dina fis konferata ngiringan di 1981, anjeunna kedah mindahkeun alam, anjeun kedah ngalakukeun séjénfeal, anjeun kedah ngalakukeun sipat klasik. Pernyori ieu, anu ngaduga nilai komputer kuédana, parantos nilik seueur ahli fisistis. Ieu nyababkeun kalahiran komputer kuantus.

Ahli fisika anu nyiptakeun téori dasar komputer. Sapi kanggo komputer klasiik mangrupikeun mesin turing anu ngahasilkeun taun 1936, tapi komputer konstrimsi dianggap jinis kuantaral gair dirilis ku dutsch di 1985. Dina taun 1980-an, fisiis, nyababkeun Landaa, fokus dina “fenomena fisik anu sadar itungan.” Ditutsch sumping ka ideu éta henteu ngan ukur mékanika klasik sareng mékanika kuantit anu tiasa dianggo pikeun fisika anu biasa dina itungan, sareng hasil percanten dina mékanika daék.

Fikipis anu diideuan ayeuna “Komputer Komputer Kadua Kadua.” Sanaos seueur usulan anu dijantenkeun salilao kahiji (pertengangan taun 1990an dugi ka awal taun 2000), manipul angin-hésé sadar, sareng boom. Nalika usum usum Pikeun nerapkeun koréksi kasalahan kuantum, peryogi tetep dina tingkat kasalahan, tapi éta nunjukkeun yén komputer kuantum mangrupikeun téknologi ménu.

Algoritma kuantai dirakit ku Peter Mathématician Shore di 1994. Teu ditingalikeun yén faktorisasi perimah tiasa dilakukeun dina laju luhur sareng komputer kuantkan. Ciphers Raya, anu ayeuna dianggo, anu ayeuna aman sabab sesah kana kualitas dua jumlah klasiik dina komputer klasik, tapi aya masalah ngagaduhan asing dina komputerantuh anu aranjeunna bakal negeskeun dina komputer. Obatna utama ieu dirobih kapaké komputer ku ku ku ku ku ku ku ku ku kuantum, anu henteu acan narik karyana dina waktos éta, nyungkeun suok komputer anu munggaran.

Einstein pasti ngabantosan mékanika kuantum mangrupikeun téori anu lengkep, nyarios yén “pangaruh jarak jauh” elekty sacara terbatas aya salaku paradoks di 1935. Ieu mangrupikeun awal ngajelajah réaksana variabel anu disumputkeun anu teu acan ngalebetkeun dina mékanika kuantum. Dina taun 1964, John Stew Stess Parnkasled “Kaluaran kaéng” anu kedah di assa upami variabel disumputkeun aya. Taun 1982, Ucés Alrain nunjukkeun yén kajeus samina rusak dina percobaan. Ékspérimén verifikasi épéksi

> Balik ka indéks

[Téknologi sareng Konsép]

Unit dasar inpormasi dina komputer kuantum. Salian 0 atanapi 1, butuh “kaayaan overpinging” anu dua sareng 1. Ieu ngamungkinkeun n occit gaduh 2 n nilai dina waktos anu sami. Tapi, aya hiji-hijina nilai anu tiasa digortrin ku “pangukuran anu mana anu nyandak hasil itungan itungan. Dina kaayaan superposisi, probabilitas nangtoskeun naha 0 atanapi 1 langkung dipikaresep téh diukur nyaéta diukur nyaéta diukur nyaéta diukur nyaéta ngorbankeun nyaéta ngajalankeun probabilitas ieu sareng lumangsungna.

Komputer kuantum anu nganggo “sirkuit listrik sorangan” salaku gelung. Dina supercondtivitas, anu lumangsung dina suhu galil gentogenik, sakelompok éléktron (pasang gawé bareng) ngalungkeun tulang nyiptakeun nagara kuantit. Kaayaan kuantum ieu disipolah nganggo microwaves. Seueur perusahaan, kalebet Google sareng IBM, ngalaksanakeun kawaliti sareng pangwangunan, sareng ieu metode anu ayeuna paling maju. Di Jepang, panilitian dilaksanakeun ku Fujitu, institep instanpolik (di evenfters anu disebut salaku Riken), Universitas Osaka, sareng anu sanés. Bayana nyaéta tiasa nyaluyukeun karakteristik ngalangkungan desain cirkla. Tangtangan pikeun ningkatkeun skala seratan prosés anu cocog sareng efisiensi sistem.

Komputer kuantum anu ngagunakeun “ion” (hiji atom anu positip ditudukan ku ngaleungitkeun hiji éléktron tina atom). Ion terjebak dina wadah vakum nganggo perangkap “ion” anu nyababkeun partikel anu dieusi di rohangan nganggo kakuatan listrik. Kaayaan kuantum tiasa dikawasa nganggo lampu laser. Kuantinuum sareng ionq bakal ngakibatkeun panalungtikan sareng perpergi metoda ieu. Hiji proyék anu dijalankeun pikeun kolaborasi sareng supercomples antara Riken sareng queninuum. Akurasi anu luhur sareng operasi gapura panjangWaktos koher (→ 30) mangrupikeun kakuatan na, tapi tangtangan éta Hésé nyertakeun jumlah gelar. Hal ieu dipercaya yén perlu netepkeun téknologi pikeun nyambungkeun alat babarengan.

Komputer kuantum anu nganggo “atom” salaku kuad. “Nétral” hartosna nétral éléktrés kabuka sareng ngalebetkeun pikeun netelakeun bédana metoda ion ion, anu parantos ngahontal sateuacanna. Nganggo “perangkap lampu” anu ngarencanakeun partikel dina rohangan anu nganggo tekanan terang, atom bungkusan Panalungtikan sareng pamekaran tempat di luar jalan qera, mit, sareng di Jepang, Institusi Naya élmuolular. Kakuatanana nyaéta konektipitas tinggi anu ngamungkinkeun atom pikeun ngalih bébas sacara méntal salami ngitung itungan. Ditandikeun ka metode sanés, téknologi permanén immatur nalika téknologi ahir. Konci nyaéta naha urang tiasa ngahiji.

Komputer kuantum anu ngiringan kuadrat ku ngabentuk “titik-titik” anu matak ngahapus ngan hiji éléktron dina substrron semicatur. Panaliti sareng pamekaran maju di Intel, Hitachi, Bluey, Riken, sareng Nasional Ujokan Ilmu Élmu sareng Anis), diantara anu sanés), diantara anu sanés), diantara anu sanés)) diantara anu sanés), diantara anu sanés), diantara anu sanés), diantara anu sanés), diantara anu sanés), diantara anu sanés), diantara anu sanés), diantara anu sanés), diantara anu sanés), diantara anu sanés), diantara anu sanés), diantara anu sanés), diantara anu sanés), diantara anu sanés), diantara anu sanés), diantara anu sanés), diantara anu sanés), diantara anu sanés), diantara anu sanés), diantara anu sanés), diantara anu sanés), diantara anu sanés), diantara anu sanés), diantara anu sanés), diantara anu sanés), diantara anu sanés), diantara anu sanés), antara batur. Hal ieu dicirikeun ku kanyataan yén éta tiasa nerapkeun téknologi anu dewasa tina téknologi sésisi, sareng kuantitas ku sudut dua4 anu ageung. Téknologi pikeun ngatur éléktron sesah, sareng ieu kedah netepkeun metode pikeun angkutan éléktron tur ngalaksanakeun gerak dua ulasan anu luhur sareng katepatan anu luhur sareng katepatan anu luhur sareng akurasi anu luhur sareng katepatan anu luhur sareng katepatan anu luhur sareng akur.

Komputer kuantum tina jinis ieu tiasa dibagi jadi dua kategori. Salah sahiji anu nganggo foton. Ulum Qaly diréalisasikeun ku cara pake arah polarisasi polistal, jsb ka 0 sareng 1. Cara séjén nyaéta nyaéta nganggo jumlah anu terus-terusan sapertos amplitudit sareng fase cahaya. Itungan anu dilakukeun nganggo lampu sapertos quum Panaliti sareng pamekaranana kana luar kebon di Xanuu sareng Psicantum, sareng di Jepang di universitas Tokyo. Baya nya éta kamampuan beroperasi dina suhu kamar sareng tekanan rohangan sareng konektipna luhur sareng alat-alat milolk sanésna sapertos sensor kuantum. Tangtangan ieu kurang sababaraha itungan sareng tingkat kasalahan anu luhur.

Kumahaopana langkung teras asupan sareng prosedur kanggo rengse masalah dina komputer kuantum. Aya algoritma dina komputer klasik, tapi aranjeunna gaduh versi komputer kuantum. Algoritma anu beriklaku anu berhubungan kaasup “algoritma Shiigit” sareng “algoritma.” Di sisi anu sanésna, masih aya sababaraha praktis, sareng milari algoritmmsantine mangrupikeun tangtangan utama ku panalungtikan komputer.

Kombinasi gates kuantum kanggo itungan kompleks. Komputer klasiik ogé gaduh sirkuit logika, tapi ieu tiasa gaduh béda kana input sareng kaluaran. Voluitk supu dipaké garis sareng sajumlah ngan anu dianggo, sareng ku cara mast ngalét dina unggal baris, kaayaan unggal quit parantos dirobih. Penampilan kadang kadang dibandingkeun sareng musik lambaran.

Ieu ngarujuk kana operasi sapertos “sabaraha” sareng “kumaha” kaayaan kuartal dirobih. Hal ieu dikungkabkeun nganggo hurup sareng simbol sapertos “H gerbang” sareng “φφ Gaprid”, tapi jisid anu leresna mangrupikeun matrikatik. Kusabab kaayaan Qubit ogé tiasa diungkabkeun salaku Matisix, ékskiaan dina komputer kuada mangrupikeun itungan matents matrices. Gatessasi komputer janten aya salaku Mono (sirkuit éléktronik), tapi Ganci henteu Montony ti saprak dioperasikeun ku gelombang éléktromagnétik.

Ngalereskeun kasalahan (kasalahan) anu lumangsung salami pangitung komputer kuantri. Komputer kuantum rentan pisan kana sora sapertos panas sareng gelombang éléktromagnétik, sareng langkung dipikaresep ngabalukarkeun kasalahan pangompa klasik. Salajengna, sabab QuSit dikijinkeun, metode koreksi janten rumus. , Diitung kasalahan kasalahan kasalahan mangrupikeun tangtangan pikeun ngimbangan komputer kuant-kecap.

Komputer ku kuantum sareng sajumlah ganjil Nisq nangtung pikeun nager-skala skala panengah Salaku 20255, komputer kuantara tiasa leres-leres kedah disebut kana komputer Nisq. Kentang sken sken gedé teu tiasa dilakukeun kusabab kasalahan sareng kasalahan anu teu mungkin, sareng panalungtikan anu dilakukeun unggal dintenna tiasa dilakukeun naon waé baku terpenal.

Komputer kuantum kalayan kamampuan koréksi koréksi, tiasa pataleuharase ageung ageung, sareng anu terang pisan. FTQC nangtung pikeun komputer-toleran-toleran FTIQC mangrupikeun salah sahiji tujuan anu ngatur panalungtikan komputer tujuanana pikeun ngahontal, sareng pangembangan dilaksanakeun dina kadua kagiatan koreksi sareng hardware kanggo parantosan.