blog.fcuzhhorod.com

Yang paling menarik bukanlah apa yang bisa kita lakukan dengan komputer kuantum hari ini, tetapi kebenaran yang belum ditemukan yang akan diungkapkan besok

Komputer kuantum mungkin telah memecahkan masalah dalam hitungan menit yang akan mengambil superkomputer konvensional tercepat lebih dari 10.000 tahun. Konsep makalah peneliti Google yang telah membocorkan kinerja dalam beberapa hari terakhir mendirikan garis hukum liputan dan spekulasi berita.

Meskipun penelitian belum ditinjau oleh peer-review, bukan versi final artikel ini akan segera memeriksa semuanya, itu akan “mewakili perhitungan pertama yang hanya dapat dilakukan pada prosesor kuantum”.

Kedengarannya mengesankan, tapi apa artinya?

Ilmu Komputer Quantum: Prinsip Dasar

Untuk memahami mengapa komputer kuantum adalah kasus besar, kita perlu kembali ke komputer konvensional atau digital.

Komputer adalah perangkat yang mengambil impor, menjalankan serangkaian instruksi dan memberikan output. Di komputer digital, input, instruksi, dan output ini semuanya merupakan urutan 1s dan 0s (secara individual disebut bit).

Komputer kuantum melakukan hal yang sama tetapi menggunakannya kuantum potongan, atau qubit. Di mana hanya satu dari dua nilai (1 atau 0), qubit menggunakan matematika kompleks mekanika kuantum, yang menawarkan serangkaian kemungkinan yang lebih kaya.

Membangun komputer kuantum mengambil rekayasa fenomenal. Itu harus diisolasi untuk memastikan bahwa tidak ada yang menghambat kondisi kuantum halus dari quubit. Inilah sebabnya mengapa mereka disimpan di ruang vakum yang mengandung lebih sedikit partikel daripada ruang angkasa, atau di lemari es lebih dingin daripada apa pun di alam semesta.

Baca selengkapnya: Komputer kuantum dapat tiba lebih cepat jika kita membangunnya dengan teknologi tombol silikon tradisional

Tetapi pada saat yang sama, Anda membutuhkan cara untuk berkomunikasi dengan qubit untuk melakukan instruksi di atasnya. Kesulitan UU Balance ini berarti bahwa ukuran komputer kuantum telah tumbuh perlahan.

Namun, karena jumlah qubit yang terhubung dalam komputer kuantum, bagaimanapun, menjadi lebih rumit secara eksponensial untuk meniru perilakunya dengan komputer digital. Menambahkan hibah tunggal ke komputer kuantum Anda dapat menggandakan jumlah waktu yang dibutuhkan komputer digital untuk melakukan perhitungan yang setara.

Pada saat Anda mendapatkan hingga 53 qubit – itulah berapa banyak dalam chip Sycamore yang digunakan oleh peneliti Google – komputer kuantum dapat dengan cepat membuat perhitungan bahwa komputer digital terbesar kami (grup superkomputer) akan memakan waktu ribuan tahun.

Apa itu dominasi kuantitas?

Komputer kuantum tidak akan lebih cepat dari komputer digital untuk semuanya. Kita tahu bahwa mereka akan pandai memperhitungkan sejumlah besar (yang merupakan berita buruk untuk keamanan online) dan mensimulasikan beberapa sistem fisik seperti molekul kompleks (yang merupakan kabar baik untuk penelitian medis). Tetapi dalam banyak kasus, mereka tidak akan mendapat manfaat, dan para peneliti masih bekerja persis dari jenis perhitungan apa yang dapat dipercepat dan berapa banyak.

Supremasi Quantum adalah nama yang diberikan Ke titik hipotetis di mana komputer kuantum dapat melakukan perhitungan, tidak ada komputer digital yang dapat dibayangkan yang dapat dilakukan dalam waktu yang wajar.

Tampaknya para peneliti Google sekarang telah melakukan perhitungan seperti itu, meskipun perhitungan itu sendiri tidak menarik pada pandangan pertama.

Tugasnya adalah melakukan serangkaian instruksi acak pada komputer kuantum dan kemudian melakukan hasil qubit. Untuk sejumlah besar instruksi yang cukup besar sangat sulit untuk ditiru dengan komputer digital.

Komputer kuantum yang berguna belum terlihat

Gagasan dominasi kuantitas sangat populer karena merupakan tonggak yang ramah – mata uang berharga di bidang penelitian komputer kuantum yang sangat kompetitif.

Kinerja Google secara teknis mengesankan karena membutuhkan program yang penuh dengan chip 53-QUITE. Tetapi tugas yang dilakukan secara khusus dirancang untuk menunjukkan dominasi kuantitas, dan tidak lebih. Tidak diketahui apakah perangkat tersebut dapat melakukan perhitungan lain yang tidak dapat dilakukan oleh komputer digital. Dengan kata lain, itu tidak menunjukkan kedatangan ilmu komputer kuantum.

Baca selengkapnya: Di masa depan semua dapat menggunakan komputer kuantum

Komputer kuantum yang dapat digunakan untuk tujuan umum harus jauh lebih besar. Alih -alih 53 qubit, itu akan membutuhkan jutaan. ;

Ilmu komputer kuantum di mana -mana masih cukup jauh untuk mencoba memprediksi kapan itu akan terjadi dan tugas -tugas berguna apa yang pada akhirnya akan digunakan Resep rasa malu Karena sejarah mengajarkan kita bahwa aplikasi yang tidak terduga akan mekar sebagai akses ke alat baru tersedia.

Alat baru untuk sains

Dari sudut pandang ilmiah, masa depan perhitungan kuantum sekarang jauh lebih menarik.

Di satu sisi, perhitungan kuantum dihadapkan. Dengan cara yang sama, output komputer digital awal dengan perhitungan tangan dapat diverifikasi, output komputer kuantum sejauh ini telah dikonfirmasi oleh komputer digital.

Ini tidak lagi terjadi. Tapi itu bagus, karena sekarang perangkat baru ini memberi kita alat ilmiah baru. Hanya untuk mengelola perangkat ini menghasilkan fisika eksotis yang belum pernah kita temui di alam. Simulasi fisika kuantum dalam rezim baru ini dapat memberikan wawasan baru tentang semua bidang ilmiah, dari pemahaman yang lebih rinci tentang proses biologis hingga efek potensial yang dimiliki fisika kuantum pada waktu ruang.

Perhitungan kuantum merupakan pergeseran mendasar yang sekarang sedang berlangsung. Yang paling menarik bukanlah apa yang bisa kita lakukan dengan komputer kuantum hari ini, tetapi kebenaran yang belum ditemukan yang akan diungkapkan besok. . Rappler.com

Christopher FerrieDosen Senior, Penelitian Postdoctoral Kanselir UTS dan ARC Decra Mandal, Universitas Teknologi Sydney

Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Baca Artikel asli.