Waa maxay Quantum Computers?

Kumbuyuutarrada Quantum waxay awood u leeyihiin inay si weyn u kordhiyaan kala duwanaanta iyo saxnaanta xisaabinta, furitaanka codsiyada cusub ee kombuyuutarrada iyo kor u qaadida moodooyinkayaga ifafaale jireed. Hase yeeshee iyadoo kombuyuutarrada quantumku ay arkayaan caynsanaanta warbaahinta oo sii kordhaysa, qaar badan ayaan weli hubin sida kombuyuutarrada tirada ahi uga duwan yihiin kombuyuutarrada caadiga ah. Aynu eegno sida kombuyuutarrada quantumku u shaqeeyaan, qaar ka mid ah codsiyadooda, iyo mustaqbalkooda soo socda.

Waa maxay Quantum Computer?

Ka hor inta aynaan si macno leh u baadhin sida kombayutarada quantum-ka Hawlgeli, waxaan u baahanahay inaan marka hore qeexno kumbuyuutarrada kumbuyuutareedka. Qeexida gaaban ee kumbiyuutarka quantumku waa tan: kombuyuutar ku salaysan makaanikada quantum-ka, kaas oo awood u leh inuu fuliyo xisaabaadyo adag oo gaar ah oo ka waxtar badan kombuyuutarrada caadiga ah. Taasi waa qeexitaan degdeg ah oo kombuyuutarrada quantum-ka ah, laakiin waxaan rabnaa inaan qaadanno waqti si aan si dhab ah u fahanno waxa ka sooca kombuyuutarrada quantum-ka iyo kombiyuutarrada dhaqameed.

Kumbuyuutarrada caadiga ah waxay ku dhejiyaan macluumaadka nidaamka binary: iyagoo matalaya qayb kasta oo ka mid ah xogta mid ama eber. Taxanayaal iyo eber ayaa la isku xidhay si ay u matalaan qaybo kakan oo macluumaad ah sida qoraal, sawirro, iyo maqal. Haddana nidaamyadan binary-ga ah, macluumaadka waxa kaliya loo kaydin karaa mid iyo eber, taas oo macnaheedu yahay in ay jirto xaddid adag oo ku saabsan sida xogta loo matalo loona fasiro iyo in marka xogtu noqoto mid aad u adag waa in ay daruuri noqoto in ay noqoto mid dheer oo dheeraad ah oo mid ah iyo eber

Sababta kombuyuutarrada quantumku u awoodaan inay si hufan u kaydiyaan oo ay u tarjumaan xogta waa sababta oo ah ma isticmaalaan bits si ay u matalaan xogta, halkii ay isticmaali lahaayeen "qubits”. Qubits waa qaybo subatomic ah sida photons iyo electrons. Qubits waxay leeyihiin dhowr siyaalood oo xiiso leh kuwaas oo ka dhigaya kuwo waxtar u leh hababka cusub ee xisaabinta. Qubits waxay leeyihiin laba guri oo injineerada kombuyuutarku ay ka faa'iidaysan karaan: meel-ka-dhigid iyo isku-duubni.

Meelaha sare ee Quantum waxay u oggolaanayaan qubits inay ka jiraan kaliya "hal" gobolka ama "eber" gobolka, laakiin iyada oo la socota sii socoshada u dhexeeya dawladahan, taasoo la micno ah in macluumaad badan lagu hayn karo iyadoo la isticmaalayo qubits. Dhanka kale, quantum entanglement waxaa loola jeedaa dhacdo halkaas oo lammaane qubits la abuuri karo oo haddii mid ka mid ah la beddelo qubitka kale la beddelo, qaab la saadaalin karo, sidoo kale. Qalabkan tirada ah waxa loo isticmaali karaa in lagu matalo oo loo qaabeeyo xogta adag siyaalo wax ku ool ah.

Sida Kombiyuutarrada Quantum-ku u shaqeeyaan

Quantum "Superpositions" waxay magacooda ka helayaan xaqiiqda ah inay ku jiri karaan in ka badan hal boos markiiba. Halka bits ay ku jiri karaan laba boos oo keliya, qubits-ku waxay ka jiri karaan gobollo badan hal mar.

Waad ku mahadsan tahay qayb ka mid ah jiritaanka quantum superpositions, kumbuyuutarka quantumku wuxuu awood u leeyahay inuu xisaabiyo natiijooyin badan oo kala duwan oo suurtagal ah isku mar. Marka xisaabinta la sameeyo, qubits-ka ayaa la cabbiraa, taas oo abuuraysa natiijada kama dambaysta ah iyada oo loo marayo burburka gobolka quantum midkood 0 ama 1, taasoo la micno ah natiijada ka dib waxaa loo fasiri karaa kombuyuutar dhaqameed.

Cilmi-baarayaasha xisaabinta Quantum-ka iyo injineerada ayaa bedeli kara booska qubits-ku ku yaal iyagoo isticmaalaya microwaves ama lasers sax ah.

Injineerada kombuyuutarku waxay ka faa'iidaysan karaan isku-xirnaanta quantum-ka si ay si wayn u hagaajiyaan awoodda habaynta kombiyuutarada. Quantum entanglement waxaa loola jeedaa xaqiiqda ah in laba qubits la isku xiri karo si ay u beddelaan mid ka mid ah qubitsku u beddelo qubitka kale si la isku halleyn karo. Si buuxda looma fahmin sababta qubits ay u dhisi karto xidhiidhkan ama sida ay dhacdadani si sax ah u shaqeyso, laakiin saynisyahannadu si fiican ayay u fahmeen si ay suurtogal ugu tahay inay uga faa'iidaystaan ​​kombuyuutarrada quantum. Sababta oo ah isku-xidhnaanta quantum-ka, ku-darka qubits-ka dheeriga ah ee mashiinka quantum-ka kaliya ma laban-laabayo awoodda farsamaynta kombuyuutarka ee waxay u miisaamaysaa awoodda farsamaynta si xad dhaaf ah.

Haddii tani ay dhammaan u muuqdeen wax aad u yar, waxaan ku tilmaami karnaa sida boosaska sare ay faa'iido u leeyihiin annaga oo male-awaalaya mase. Si uu kombayuutarka caadiga ahi isku dayo inuu xalliyo maaskarada, waa inuu tijaabiyaa waddo kasta oo majaajka ilaa uu ka helayo waddo guulaysata. Si kastaba ha ahaatee, kumbuyuutarka quantumku wuxuu si dhab ah u sahmi karaa dhammaan waddooyinka kala duwan hal mar, maadaama uusan ku xirnayn mid la bixiyay.

Waxaas oo dhan waa in la sheego in sifooyinka is-dhexgalka iyo kor-u-qaadista ay ka dhigaan kombiyuutarada quantum mid waxtar leh sababtoo ah waxay wax ka qaban karaan hubanti la'aanta, waxay awood u leeyihiin inay sahamiyaan gobollo badan oo suurtagal ah iyo natiijooyin. Kumbuyuutarrada Quantum waxay ka caawin doonaan saynisyahannada iyo injineerada inay si fiican u qaabeeyaan oo ay fahmaan xaaladaha dhinacyo badan leh, oo leh doorsoomayaal badan.

Waa maxay Kumbuyuutarrada Quantum-ka loo isticmaalo?

Hadda oo aan haysanno dareen ka wanaagsan sida kombuyuutarrada quantumku u shaqeeyaan, aan sahaminno suurtagalnimada u isticmaal kiisaska kombuyuutarrada quantum-ka.

Waxaan horeyba u soo sheegnay xaqiiqda ah in kombayutarada quantum loo isticmaali karo in lagu fuliyo xisaabinta dhaqameed si xawli badan leh. Si kastaba ha ahaatee, tignoolajiyada kumbuyuutarka ee loo yaqaan 'quantum computer' ayaa loo isticmaali karaa in lagu gaaro waxyaabo aan xitaa suurtagal ahayn, ama aan aad waxtar u lahayn, oo leh kombuyuutar dhaqameed.

Mid ka mid ah codsiyada ugu yabooha iyo xiisaha leh ee kombuyuutarrada quantumku waa dhinaca sirdoonka macmal. Kumbuyuutarrada Quantum waxay awood u leeyihiin inay hagaajiyaan moodooyinka ay abuureen shabakadaha neerfaha, iyo sidoo kale software-ka iyaga taageera. Google hadda waxa ay u isticmaashaa kombayutarada quantum-ka kaalmaynta abuurista baabuurta iswada.

Kumbuyuutarrada Quantum sidoo kale waxay leeyihiin door ay ku ciyaaraan falanqaynta isdhexgalka kiimikaad iyo falcelinta. Xataa kombuyuutarrada caadiga ah ee ugu horumarsan waxay kaliya moodi karaan falcelinta u dhexeeya molecules-ka fudud, kuwaas oo ay ku gaadhaan iyaga oo isku ekaysiinaya sifooyinka molecules-ka su'aasha ah. Kumbuyuutarrada Quantum, si kastaba ha ahaatee, waxay u oggolaanayaan cilmi-baarayaasha inay abuuraan moodallo leh sifooyinka saxda ah ee quantum sida molecules ay baarayaan. Dhaqso, qaabaynta molecule sax ah ayaa ka caawin doonta abuuritaanka dawooyin cusub oo daweyn ah iyo qalab cusub oo loo isticmaalo abuuritaanka tignoolajiyada tamarta, sida muraayadaha cadceedda oo aad waxtar u leh.

Kumbuyuutarrada Quantum sidoo kale waa la isticmaali karaa si loo saadaaliyo cimilada. Cimiladu waa isku dhafka dhacdooyin badan iyo qaababka loo isticmaalo in lagu saadaaliyo qaababka cimiladu waa adag yihiin, oo ka kooban doorsoomayaal badan. Waxay qaadan kartaa waqti aad u dheer in la fuliyo dhammaan xisaabaadka loo baahan yahay si loo saadaaliyo cimilada, inta lagu guda jiro xaaladaha cimilada laftoodu ay soo bixi karaan. Nasiib wanaag, isla'egyada loo isticmaalo saadaasha cimiladu waxay leeyihiin dabeecad mawjad oo kombuyutarka quantumku ka faa'iidaysan karo. Kumbuyuutarrada Quantum waxay ka caawin karaan cilmi-baarayaasha inay dhisaan moodallo cimilo oo sax ah, kuwaas oo lagama maarmaan u ah adduunka cimiladu isbeddelayso.

Kumbuyuutarrada Quantum iyo Algorithms waxa kale oo loo isticmaali karaa in lagu caawiyo hubinta sirta xogta dadka. Cryptography Quantum waxay isticmaashaa mabda'a hubin la'aanta tirada, halkaasoo isku day kasta oo lagu cabbirayo shay uu ku dhammaado isbeddel lagu sameeyo shaygaas. Isku dayga lagu joojinayo isgaarsiintu waxay saameyn ku yeelan doontaa isgaarsiinta ka dhalatay waxayna muujin doontaa caddaynta faragelinta.

Mustaqbalka Quantum Computing

Inta badan isticmaalka kombuyuutarrada quantumku waxay ku koobnaan doonaan aqoonyahannada iyo ganacsiyada. Uma badna in macaamiishu/dadweynaha guud ay heli doonaan talefannada casriga ah ee quantum, ugu yaraan mar dhow maaha. Tani waa sababta oo ah waxay u baahan tahay qalab gaar ah si loogu shaqeeyo kumbuyuutarka quantum. Kumbuyuutarrada Quantum-ka aad bay ugu nugul yihiin qaska, maadaama xitaa isbeddellada daqiiqadaha ugu badan ee deegaanka ku xeeran ay sababi karaan in qubits ay beddelaan booska oo ay ka baxaan heerka sare. Tan waxaa loo yaqaan decoherence, waana mid ka mid ah sababaha horumarka kumbiyuutarrada quantumku u muuqdaan inay si tartiib tartiib ah u yimaadaan marka loo eego kombuyuutarrada caadiga ah. Kumbuyuutarrada Quantum waxay caadi ahaan u baahan yihiin inay ku shaqeeyaan xaalado heerkul aad u hooseeya, oo ka go'doonsan qalabka kale ee korontada.

Xitaa dhammaan taxaddarrada, qaylada ayaa weli maamula si ay u abuurto khaladaadka xisaabinta, cilmi-baarayaashu waxay raadinayaan habab ay ku sameeyaan qubits mid la isku halleyn karo. Si loo gaaro sareynta quantum-ka, halkaas oo kumbiyuutarka quantumku uu si buuxda u madoobaado awoodda kombuyuutarrada sare ee hadda jira, qubits waxay u baahan yihiin in la isku xiro. Kumbiyuutarka ugu sarreeya ee dhabta ah wuxuu u baahan karaa kumanaan qubits, laakiin kombiyuutarada ugu wanaagsan ee maanta ayaa kara Caadi ahaan waxay la macaamilaan kaliya ku dhawaad ​​​​50 qubits. Cilmi-baarayaashu waxay si joogto ah u sameynayaan waddooyinka si ay u abuuraan qubits xasilloon oo la isku halleyn karo. Khubarada dhanka kombuyuutarada quantum-ka ayaa saadaaliya in aaladaha quantum ee xoogga badan oo la isku halayn karo waxaa laga yaabaa inay halkan ku sugnaato toban sano gudahood.