Сүүлийн хэдэн арван жилд компьютер маш хурдан хөгжиж байсан. Үнэн хэрэгтээ нэг үеийг санахдаа тэд том хоолойнуудыг асар том өрөөг эзлэв. Санах ой ба хурд хурдацтай өссөн. Гэвч хүч чадал нь орчин үеийн компьютерын хүч чадлаас давж гарав.
Квант компьютер гэж юу вэ?
Ердийн компьютерийг хянахаас гадна шинэ ажлын байр шинээр бий болж, шинэ боломжуудыг хайж байна. Мөн уламжлалт компьютеруудын хувьд квант гарч ирэв. Квант компьютер нь компьютерын техник, квант механикийн элементүүд дээр үндэслэсэн үйл ажиллагааны суурь юм. Квант механикийн гол заалтуудыг өнгөрсөн зууны эхээр боловсруулсан. Түүний төрх байдал нь физикийн олон асуудлыг шийдэж, сонгодог физикийн шийдлийг олж чадаагүй юм.
Хэдийгээр квантагийн онол аль хэдийн 2-р зууныг тоолсон боловч энэ нь нарийн мэргэжлийн мэргэжилтнүүдийн нарийн төвөгтэй хэвээр байна. Гэхдээ квант механикийн бодит үр дүн байдаг бөгөөд бид үүнийг лазер технологи, томографийн дасгал хийдэг. Өнгөрсөн зуунд квант тооцооллын онолыг Зөвлөлтийн физикч Ю.Манин боловсруулсан юм. Таван жилийн дараа Давид Deutsch квант машиныг танилцуулав.
Квант компьютер бий юу?
Гэвч санаа бодлын илэрхийлэл нь тийм ч хялбар биш юм. Улмаар өөр квант компьютер бий болсон тухай тайлангууд байдаг. Ийм компьютерийн технологийн хөгжлийг мэдээллийн технологийн салбарын аваргууд гүйцэтгэдэг:
- D-Wave бол Канадын компани бөгөөд квант компютерийн үйлдвэрлэлийг эхлүүлсэн анхны компани юм. Гэсэн хэдий ч мэргэжилтнүүд эдгээр компьютерууд үнэхээр квант компьютер байгаа эсэх, ямар давуу талыг нь өгч байгаа талаар маргаан өрнөдөг.
- IBM нь квант компьютерийг бий болгож, квант алгоритмтай туршилт хийх зорилгоор интернет хэрэглэгчдэд нээжээ. 2025 он гэхэд аль хэдийн практик асуудлуудыг шийдвэрлэх чадвартай загвар бий болгохоор төлөвлөж байна.
- Google - квант компьютерийг ердийн компьютер дээр давтах чадвартай компьютерийг энэ жил гаргасан байна.
- 2017 оны тавдугаар сард Хятадын Шанхай дахь Хятадын эрдэмтэд дэлхийн хамгийн хүчирхэг квант компьютер бий болсон нь дохионы давтамж 24 дахин давтагдсантай ижил байна.
- 2017 оны 7-р сард Квант Технологийн талаархи Москвагийн Чуулганы үеэр 51-кубит квант компьютер бий болсон гэж зарласан.
Квант компьютер ба ердийн компьютер хоёрын ялгаа юу вэ?
Тооцоолох үйл явцад хандах квант компьютерийн үндсэн ялгаа.
- Ердийн процессортой үед бүх тооцоо нь хоёр мужид 1 эсвэл 0-д байдаг битүүдийн дээр тулгуурладаг. Энэ нь тодорхой нөхцөлтэй нийцэж байгаа асар их тооны өгөгдөлд дүн шинжилгээ хийхэд бүх ажилбар буурдаг. Квант компьютер нь кубит (квант битийн) дээр тулгуурладаг. Тэдний онцлог нь state 1, 0, мөн 1 болон 0 зэрэг зэрэг байж болно.
- Квант компьютерын чадавхи нэмэгдэж байгаа учраас багцын зөв хариултыг хайх шаардлагагүй юм. Энэ тохиолдолд хариултыг захидал харилцааны зарим магадлалтайгаар аль хэдийн бэлэн хувилбараас сонгож авна.
Квант компьютер гэж юу вэ?
Квант компьютерын зарчим нь хангалттай магадлал бүхий шийдэл бүхий сонголт, орчин үеийн компьютеруудаас олон удаа хурдан шийдэх боломжийг бий болгодог бөгөөд түүний хэрэглээний зорилгыг тодорхойлдог. Юуны өмнө, ийм төрлийн компьютерийн технологи бий болсон нь кросфрографичидтай холбоотой юм. Энэ нь квант компьютерийг нууц үгсийг амархан тооцоолох чадвартай байдагтай холбоотой. Тиймээс Орос-Америкийн эрдэмтдийн бүтээсэн хамгийн хүчирхэг квант компьютер нь одоо байгаа шифрлэлтийн системд түлхүүрүүдийг олж авах боломжтой юм.
Мөн квант компьютерүүдэд илүү үр дүнтэй хэрэглээ байдаг бөгөөд тэдгээр нь энгийн тоосонцор, генетик, эрүүл мэндийн үйлчилгээ, санхүүгийн зах зээл, вирусын сүлжээнээс хамгаалах, хиймэл оюун ухаан, энгийн компьютерийг шийдэж чадах бусад олон төрлийн үйл ажиллагаатай холбоотой байдаг.
Квант компьютер хэрхэн зохион байгуулагдсан бэ?
Квант компьютерийг барих нь кубитийг ашиглахад тулгуурладаг. Одоо ашиглаж байгаа qubits-ийн физик гүйцэтгэлийн хувьд:
- олон тооны чиглэлтэй гүйдэл бүхий суперкомпютерийн цагирагууд;
- Лазер цацрагийн нөлөөн дор хувь хүний атом;
- ионууд;
- фотонууд;
- хагас дамжуулагчийн nanocrystals ашиглах хувилбарыг боловсруулсан байна.
Квантын компьютер - үйл ажиллагааны зарчим
Хэрэв ажилдаа сонгодог компьютерт эргэлзээтэй бол квант компьютер хэрхэн ажилладаг талаар асуухад хэцүү байдаг. Квант компьютерийн үйл ажиллагааны тодорхойлолт нь ойлгомжгүй хоёр хэл дээр суурилдаг:
- superposition-ийн зарчим нь 1 ба 0 гэсэн байрлалд зэрэгцэх чадвартай кубитуудын асуулт юм. Энэ нь хэд хэдэн тооцооллыг нэгэн зэрэг явуулдаг опционыг эрэмбэлэхээс гадна цаг хугацааны хувьд том ашиг өгдөг;
- Квантын мушгиралт нь хоёр тоосонцор хоорондоо харилцан холбогдсон A. Einstein-ийн тэмдэглэснээр үзэгдэл юм. Энгийнээр хэлбэл бөөмсүүдийн аль нэг нь эерэг харгислалын шинжтэй бол хоёр дахь нь эерэг харгис авдаг. Энэ харилцаа нь алслагдмал байдлаас үл хамааран тохиолддог.
Квант компьютерийг хэн зохион бүтээсэн бэ?
Квант механикийн суурь нь өнгөрсөн зууны эхээр таамаглал дэвшүүлсэн юм. Түүний хөгжүүлэлт нь Max Planck, A. Einstein, Paul Dirac зэрэг гайхамшигтай физикчидтэй холбоотой. 1980 онд Antonov квант тооцоолох боломжийг санал болгосон. Жилийн дараа Ричард Фейнеман онолоор анхны квант компьютерийг загварчлав.
Одоо квант компьютерийг хөгжүүлэлтийн шатанд бий болгож, квант компьютер юу хийж чадахыг төсөөлөхөд хэцүү байна. Гэхдээ энэ чиглэлийг эзэмших нь хүмүүсийг шинжлэх ухааны бүх салбарт олон шинэ нээлтүүд авчирч чадна гэдэгт бүрэн итгэлтэй байгаа бөгөөд бид оюун санааны мөн чанар, генетикийн тухай илүү ихийг сурахын тулд микро болон макро дэлхийн оршихуйг харах боломжтой болно.