? Quantum datorer inte existerar . . . ännu. Men om och när forskare utvecklar idéerna bakom kvantberäkning att skapa en praktisk produkt , kommer konsekvenserna att bli häpnadsväckande . Kvantdatorer skulle , i några minuter , utföra vissa typer av beräkningar som skulle ta miljontals år på klassiska datorer . Vissa forskare spekulerar även att kvantdatorer äntligen kan göra verklig artificiell intelligens möjlig . Forskare har en hel del buggar att räkna ut först , men. Den Weird Nature of Quantum Mechanics
att förstå varför kvantdatorer kunde erbjuda så mycket computational fördel över klassiska datorer , måste du förstå lite om den märkliga karaktären av materia på en sub - atomär nivå . Du kan bli bekant med exemplet Shroedinger katt : Om en katt i en låda och dess liv eller död beror på tillståndet av en subatomär partikel efter kvantmekaniken snarare än klassisk mekanik , då katten är samtidigt både levande och döda , tills vi öppnar lådan och observera resultatet . Detta är svårt att konceptualisera , och exemplet av katten är inte avsedd att tas bokstavligt. Poängen är att även om en makroskopisk nivå fråga måste vara i antingen ett tillstånd eller annat , kan subatomära materia existera i olika stater samtidigt .
Bits och kvantbitar
klassisk computing , är lite grundläggande enhet av information . En bit är binär . Det är i en av två stater : noll eller ett, av eller på , plus ( + ) eller minus ( - ) . Med kvantberäkning , är den grundläggande enheten av information kvantbiten , som kan existera samtidigt som både noll och ett . Det är svårt att förstå eftersom det strider mot vår standard makroskopiska syn på verkligheten . Men tänk på tre bitar av information . Var och en av de tre bitarna har två olika stater , så tre bitar kan beskriva en av åtta olika delstater ( 2 ^ 3 ) . Tre kvantbitar finns i alla åtta olika stater samtidigt . Ett sätt att konceptualisera detta är att tänka på de kvantbitama finns i åtta olika universum . Så när du utför operationer på dessa tre kvantbitar , du utföra operationer på alla åtta stater samtidigt . En operation på fyra kvantbitar skulle agera på 16 värden samtidigt . Varje ytterligare kvantbiten fördubblar antalet samtidiga utförda operationer .
Quantum parallellitetstoleranser
Datavetare redan utnyttjar parallellism genom att bryta ett problem ner och ha separata datorer arbeta på en bit av problemet. Tusen olika datorer skulle kunna utföra en komplicerad beräkning i en tusendel av den tid en enda dator skulle ta att utföra samma beräkning på egen hand. Men för riktigt svåra problem , som factoring ett antal med flera hundra siffror , det finns inte tillräckligt datorer på hela planeten att utföra beräkningen i en rimlig tid . Men en kvantdator kunde väsentligen köra problemet i miljarder olika universum samtidigt, ett fenomen som kallas quantum parallellism.
Inblandning
flesta moderna kryptografi baseras på factoring stor tal , vilket är alldeles för komplicerat för datorer idag att åstadkomma i en rimlig tid . Som ett resultat , cryptographers har lite oro att datorer kan knäcka deras koder . Kvantdatorer skulle kunna ändra på det . Till exempel skulle factoring ett 1.000 siffror tar 10 miljoner miljarder miljarder år på de bästa datorerna vi har idag . Även köra en miljard av dessa datorer parallellt kunde i bästa fall minska tiden med en faktor av en miljard , så du skulle fortfarande väntar 10 miljoner miljarder år . Men , teoretiskt , skulle en kvantdator göra det i 20 minuter. Om kvantdatorer blir verklighet , datasäkerhet som vi känner det skulle väsentligen avdunsta . Men allvarliga och komplicerade tekniska problem återstår att lösa . Så vi behöver inte oroa quantum hackers . Ännu . Addera
