22 Fakta Menarik Tentang Komputer Kuantum - Anontekno

22 Fakta Menarik Tentang Komputer Kuantum

komputer quantum

Komputer kuantum tidak sepatutnya mengecek email, memperbarui status, ataupun melaksanakan tugas fitur lunak/ fitur keras wajar. Kebalikannya, ini didasarkan pada suatu yang lebih kompleks- mekanika kuantum.

komputer kuantum berurusan dengan partikel yang jauh lebih kecil dari dimensi atom. Pada skala yang lebih kecil, ketentuan fisika tidak terdapat maksudnya. Di sinilah hal- hal menarik diawali. Partikel dapat bergerak maju mundur ataupun dapat eksis secara bertepatan. Tipe komputer ini bisa tingkatkan energi komputasi melebihi apa yang bisa dicapai oleh komputer tradisional dikala ini.

Ayo kita perjelas apa yang kita tahu tentang komputasi kuantum dikala ini. Kami sudah mengumpulkan sebagian kenyataan menarik tentang komputer kuantum yang hendak membengkokkan benak Kamu.

1. Pola penyimpanan informasi

information-processing

komputer yang kita pakai dikala ini menaruh informasi dalam format biner- rangkaian 0 serta 1. Tiap komponen memori diucap” bit”, serta bisa diatasi lewat langkah- langkah logika.

Di sisi lain, komputer kuantum menaruh informasi dengan” 0″ ataupun” 1″ ataupun superposisi kuantum dari 2 status. Bit kuantum ini( pula diketahui bagaikan Qubit) mempunyai lebih banyak fleksibilitas dibanding dengan sistem biner.

Qubit bisa dieksekusi dengan partikel dengan 2 status spin-” up uparrow rangle” serta” down downarrow rangle”. Sistem semacam itu bisa diatur ke 1/ 2 sistem perputaran efisien.

2. Kecepatan Kilat

kecepatan-quantum-processor

Sebab informasi dalam komputer kuantum bisa terletak di lebih dari 0 serta 1 status, mereka bisa melaksanakan penghitungan secara paralel. Ayo kita amati contoh simpel; Bila qubit terletak dalam superposisi status 0 serta status 1, serta mereka melaksanakan kalkulasi dengan qubit lain dalam superposisi seragam, hingga hendak menyisakan 4 hasil- 0/ 1, 0/ 0, 1/ 0, serta 1/ 1.

komputer kuantum hendak menampilkan hasil yang disebutkan di atas kala terletak dalam kondisi disorganisasi, yang bersinambung( bagaikan status bertumpuk) sampai runtuh jadi satu kondisi. Keahlian buat melaksanakan banyak tugas secara bertepatan diketahui bagaikan paralel kuantum.

3. Mendefinisikan ulang keamanan

security-redefined

Kecepatan komputer kuantum pula jadi atensi utama kriptografi. Sistem keamanan finansial dunia dikala ini mengandalkan analisis dalam jumlah besar( algoritme RSA ataupun DSA) yang tidak bisa ditembus oleh komputer tradisional sepanjang kehidupan di Bumi. Tetapi, komputer kuantum bisa menganalisis angka dalam waktu yang normal.

Di sisi lain, komputer kuantum hendak bisa sediakan fitur keamanan yang tidak bisa dipecahkan. Mereka bisa mengunci informasi berarti( semacam transaksi online serta account email) dengan enkripsi yang jauh lebih baik.

Sebagian algoritme sudah dibesarkan buat komputer kuantum- yang sangat populer merupakan algoritme Grover( buat mencari basis informasi tidak terstruktur) serta algoritme Shor( buat mengglobalisasi jumlah besar).

4. Efisiensi energi

daya-konsumsi

Mengkonsumsi tenaga merupakan aspek penentu buat tiap perlengkapan yang memakai listrik. Banyak prosesor memerlukan catu energi dalam jumlah besar buat mempertahankan kinerjanya. Superkomputer tercepat di dunia( Summit), misalnya, komsumsi energi 13 megawatt.

Tetapi, hal- hal jadi sangat menarik dengan komputer kuantum. Sebab mereka memakai penerowongan kuantum, mereka hendak kurangi mengkonsumsi tenaga dengan aspek 100 sampai 1000.

5. Kenyataan alternatif

multiversi

Bagi fisika kuantum, kita berurusan dengan suatu yang diucap multiverse, di mana sesuatu permasalahan bisa jadi mempunyai banyak ataupun pemecahan potensial tidak terbatas. Misalnya, Kamu bisa membaca postingan ini di laptop Kamu. Di dunia lain, Kamu bisa jadi membaca ini di ponsel dikala bepergian.

Suatu komputer kuantum bisa melaksanakan tugas” n” di alam semesta paralel” n” serta hingga pada kesimpulan. Bila komputer konvensional melaksanakan penghitungan” n” dalam detik” n”, komputer kuantum bisa melaksanakan penghitungan” n” dalam periode waktu yang sama.

Kamu bisa jadi ingat kalau Deep Blue IBM merupakan komputer awal yang mengalahkan juara catur dunia, Gary Kasparov, pada tahun 1997. komputer melaksanakan perihal itu dengan mengecek 200 juta gerakan potensial per detik. Jauh dari keahlian otak manusia! Namun, bila itu merupakan mesin kuantum, dia hendak menghitung 1 triliun gerakan per detik, 4 triliun gerakan dalam 2 detik, serta 9 triliun gerakan dalam 3 detik.

6. Kenapa sulit membangun komputer kuantum?

decoherence

Permasalahan dengan komputer kuantum merupakan stabilitas. Nyatanya interferensi( seluruh tipe getaran yang mengusik getaran atom) menciptakan produk yang tidak masuk ide. Dalam mekanika kuantum, elektron berperilaku semacam gelombang serta dipaparkan oleh guna gelombang. Gelombang ini dapat tumpang tindih, menimbulkan sikap aneh partikel kuantum, yang diucap dekoherensi.

7. Temperatur pendinginan

Temperatur yang dibutuhkan buat mempertahankan keadaan normal buat kinerja yang lebih baik wajib betul- betul rendah. Buat membuat komputer kuantum berperan, stabilitas atom wajib dilindungi. Salah satunya metode efisien yang dikenal buat melindungi kestabilan atom ini merupakan dengan merendahkan temperatur sampai nol kelvin, sehingga atom jadi normal tanpa membebaskan panas.

Dikala ini, Sistem D- Wave 2000Q merupakan komputer kuantum sangat mutahir. Prosesor superkonduktor mendingin sampai 0, 015 K( 180 kali lebih dingin dari ruang antarbintang).

8. Keahlian membongkar masalah

komputer kuantum bisa melaksanakan algoritma klasik; Tetapi, buat memperoleh hasil yang efisien, mereka memakai algoritma yang nampak semacam kuantum ataupun mereka memakai sebagian fitur komputasi kuantum semacam keterjeratan kuantum ataupun superposisi kuantum.

Permasalahan kelas yang tidak bisa dituntaskan senantiasa tidak terpecahkan dalam komputasi kuantum. Apa yang membuat algoritme kuantum hebat merupakan kalau algoritme tersebut bisa menuntaskan permasalahan jauh lebih kilat daripada algoritme tradisional. Misalnya, mereka bisa menuntaskan permasalahan orang dagang kaki 5 dalam hitungan detik, yang pada komputer tradisional memerlukan waktu 30 menit.

Tidak hanya itu, komputer kuantum bisa menolong menciptakan planet yang jauh, memprediksi cuaca secara akurat, mengetahui kanker semenjak dini, serta meningkatkan obat yang lebih efisien dengan menganalisis informasi urutan DNA.

9. AI Game Changer

Kecerdasan buatan masih dalam sesi dini. Robot mutahir dikala ini bisa merambah ruangan, mengidentifikasi bahan, membentuk, serta memindahkan objek, namun tidak mempunyai aspek yang buatnya betul- betul pintar. komputer kuantum jauh lebih baik dalam memproses informasi- dengan 300 bit, kita hendak bisa memetakan segala alam semesta.

Mesin kuantum hendak bisa memesatkan laju proses pendidikan mesin, kurangi waktu dari ratusan ribu tahun jadi cuma sebagian detik.

Buat mengukur jarak antara 2 vektor besar seukuran satu zettabyte, komputer gigahertz tradisional hendak memerlukan waktu ratusan ribu tahun. Sebaliknya jam komputer kuantum GHz( bila terbuat di masa mendatang) cuma hendak memerlukan satu detik sehabis vektor dijerat dengan qubit bonus.

10. Tidak semua bisa dibuat dengan cepat

Walaupun komputer kuantum menciptakan metode sempurna buat membongkar permasalahan, mereka mengandalkan sebagian prinsip matematika dasar yang digunakan komputer individu Kamu tiap hari. Ini menampilkan pembedahan matematika dasar yang telah dimaksimalkan dengan baik.

Tidak terdapat metode yang lebih baik buat meningkatkan sekelompok angka tidak hanya cuma meningkatkannya. Dalam permasalahan semacam itu, komputer klasik sama efektifnya dengan komputer kuantum.

11. Prestasi terkini dalam komputasi kuantum

Ilmuwan di Universitas New South Wales meningkatkan gerbang logika kuantum awal memakai silikon pada tahun 2015. Pada tahun yang sama, NASA meluncurkan komputer kuantum operasional awal yang terbuat oleh D- Wave, senilai$ 15 juta.

Pada 2016, para periset di University of Maryland sukses menghasilkan komputer kuantum awal yang bisa diprogram ulang. 2 bulan setelah itu, Universitas Basel mengenali tipe lain dari mesin kuantum berbasis lubang elektron yang memakai lubang elektron( daripada perlakuan spin elektron) dalam semikonduktor pada temperatur yang lebih rendah, yang cenderung tidak mengurai jalinan.

Pada 2019, AI Google, bekerja sama dengan NASA, menerbitkan makalah riset yang mengklaim sudah menggapai supremasi kuantum- sebuah terobosan dalam sejarah komputasi kuantum.

12. Sistem bisa digunakan buat mensimulasikan mesin kuantum

Simulator kuantum merupakan salah satu aplikasi terutama dari komputasi kuantum. Mereka membolehkan analisis sistem kuantum yang tidak bisa jadi dimodelkan dengan superkomputer serta susah dipelajari di laboratorium.

Simulator kuantum dirancang spesial buat membagikan pengetahuan tentang sebagian permasalahan fisika. Mereka bisa dibentuk memakai komputer kuantum” digital” yang bisa diprogram secara konvensional, yang bisa membongkar bermacam permasalahan kuantum.

Hingga dikala ini, simulasi kuantum sudah diimplementasikan pada banyak platform eksperimental yang berbeda, tercantum sistem ion yang terperangkap, partikel kutub, gas kuantum luar biasa dingin, titik kuantum, serta sirkuit superkonduktor.

13. Bahasa pemrograman buat komputer kuantum

Pada tahun 2020, para periset meningkatkan Sliq: bahasa pemrograman tingkatan besar yang gampang dimengerti buat komputer kuantum.

Dalam kalkulasi kuantum, pengembang umumnya wajib berurusan dengan banyak perihal yang membuat frustrasi, semacam abstraksi tingkatan rendah yang membingungkan kode, nilai sedangkan yang wajib dibuang, serta banyak lagi.

Walaupun sebagian bahasa kuantum berupaya menanggulangi ini, mereka beroperasi dengan metode yang relatif lingkungan. Di sisi lain, Sliq menunjang non- komputasi otomatis serta nyaman, membolehkan semantik intuitif.

Sebagian Fakta serta Temuan Hebat

14. Komputasi kuantum awal kali disebutkan oleh Richard Feynman pada tahun 1959 dalam kuliahnya yang populer,” Terdapat banyak ruang di bagian dasar.” Ia memikirkan mungkin memperlakukan atom orang bagaikan wujud revisi kimia sintetis.

15. Protokol distribusi kunci kuantum awal di dunia, BB84, dibesarkan oleh periset IBM Gillies Brasard serta Charles Bennett pada tahun 1984. Ini merupakan teknologi buat mengirimkan kunci individu secara nyaman dari satu titik ke titik lain buat digunakan dalam enkripsi satu kali.

16. Pada bulan Februari 2018, fisikawan menciptakan wujud sinar baru, yang mengaitkan 3 kondisi yang terpaut dengan foton dalam medium kuantum nonlinier, yang bisa mengetuai revolusi komputasi kuantum.

17. Pada bulan Maret 2018, Quantum Artificial Intelligence Laboratory- dijalankan oleh University Ruang Research Association, NASA serta Google- meluncurkan prosesor 72 kilobit bernama Bristlecone.

18. Model komputasi kuantum realistis yang bekerja pada algoritma kuantum, yang bisa diklasifikasikan bagi tipe permasalahan yang dipecahkan ataupun teknologi/ ilham yang mereka pakai. Dikala ini, kami mempunyai algoritme bersumber pada amplifikasi amplitudo, transformasi Fourier kuantum, serta algoritme kuantum hibrid.

19. Sebagian kandidat berbeda lagi dicari buat mengimplementasikan mesin kuantum secara raga. Di antara mereka, yang sangat populer

  • Komputer kuantum superkonduktor serta ion yang terperangkap
  • Rotasi serta spasial berbasis titik kuantum
  • Komputer kuantum berbasis berlian
  • Elektrodinamika rongga kuantum
  • Magnet molekuler

20. Informasi yang dienkripsi terletak dalam status kuantitatif yang tidak bisa disalin. Bila Kamu berupaya membaca informasi ini, status kuantumnya hendak berganti. Fitur ini bisa digunakan buat mengenali penyadapan dalam distribusi kunci kuantum.

21. Sepanjang ini, 5 industri sudah memproduksi chip kuantitatif- Google( Bristlecone), IBM( IBM Experience and Q), Intel( Tangle Lake), Rigetti( 19Q) serta D- Wave( Ranier).

22. Pada tahun 2020, regu periset di University of California, Los Angeles, membuat rekor baru buat mempersiapkan serta mengukur bit kuantum di dalam komputer kuantum tanpa kesalahan. Lebih spesial lagi, mereka menggapai tingkatan kesalahan pengaturan serta pengukuran sebesar 0, 03%. Ini hendak pengaruhi nyaris tiap bidang ilmu data kuantitatif.