ኳንተም ኮምፒውተሮች ዓለምን እንዴት እንደሚለውጡ፡ የኮምፒዩተሮች የወደፊት ዕጣ P7

በአጠቃላይ የኮምፒዩተር ኢንደስትሪ ዙሪያ ብዙ ማበረታቻዎች አሉ፣ ሁሉንም ነገር የመቀየር አቅም ባለው አንድ ልዩ ቴክኖሎጂ ዙሪያ ያተኮረ ማበረታቻ ነው። የኩባንያችን ስም አድራጊ እንደመሆናችን መጠን በዚህ ቴክኖሎጂ ዙሪያ ያለንን የብልሽት ስሜት አምነን እንቀበላለን።

በመሠረታዊ ደረጃ, የኳንተም ኮምፒዩተር መረጃን በመሠረቱ በተለየ መንገድ ለመቆጣጠር እድል ይሰጣል. በእርግጥ ይህ ቴክኖሎጂ ከደረሰ በኋላ እነዚህ ኮምፒውተሮች የሂሳብ ችግሮችን አሁን ካሉት ኮምፒውተሮች በበለጠ ፍጥነት መፍታት ብቻ ሳይሆን በሚቀጥሉት ጥቂት አስርት አመታት ውስጥ ይኖራል ተብሎ የሚገመተው ኮምፒዩተርም (የሙር ህግ እውነት ነው ተብሎ ይታሰባል)። እንደውም በዙሪያችን ካለው ውይይት ጋር ይመሳሰላል። በመጨረሻው ምእራፍ ውስጥ ሱፐር ኮምፒውተሮችወደፊት ኳንተም ኮምፒውተሮች የሰው ልጅ በዙሪያችን ስላለው ዓለም ጠለቅ ያለ ግንዛቤ እንድናገኝ የሚረዱንን ትልልቅ ጥያቄዎችን እንዲፈታ ያስችለዋል።

ኳንተም ኮምፒውተሮች ምንድናቸው?

ሃይፕ ወደ ጎን፣ ልክ ኳንተም ኮምፒውተሮች ከመደበኛ ኮምፒውተሮች የሚለዩት እንዴት ነው? እና እንዴት ነው የሚሰሩት?

ለእይታ ተማሪዎች፣ ስለዚህ ርዕስ ከኩርዝጌሰግት ዩቲዩብ ቡድን የተገኘ ይህን አስደሳች፣ አጭር ቪዲዮ እንዲመለከቱ እንመክራለን፡

ይህ በእንዲህ እንዳለ፣ ለአንባቢዎቻችን የፊዚክስ ዲግሪ ሳያስፈልግ ኳንተም ኮምፒውተሮችን ለማስረዳት የተቻለንን እናደርጋለን።

ለመጀመር ያህል፣ የመረጃ ኮምፒውተሮች ሂደት መሰረታዊ አሃድ ትንሽ መሆኑን ማስታወስ አለብን። እነዚህ ቢትሶች ከሁለት እሴቶች ውስጥ አንዱን 1 ወይም 0፣ ማብራት ወይም ማጥፋት፣ አዎ ወይም የለም ሊኖራቸው ይችላል። እነዚህን ቢትሶች አንድ ላይ በበቂ ሁኔታ ካዋሃዱ፣ ከዚያም ማንኛውንም መጠን ያላቸውን ቁጥሮች መወከል እና ሁሉንም ዓይነት ስሌቶች በላያቸው ላይ ማድረግ ትችላለህ። የኮምፒዩተር ቺፕ በትልቁ ወይም የበለጠ ሃይል፣ ቁጥሮቹ እየበዙ በሄዱ ቁጥር ስሌቶችን መፍጠር እና መተግበር፣ እና በፍጥነት ከአንድ ስሌት ወደ ሌላ መንቀሳቀስ ይችላሉ።

ኳንተም ኮምፒውተሮች በሁለት ጠቃሚ መንገዶች ይለያያሉ።

በመጀመሪያ፣ “አጉል አቋም” የሚለው ጥቅም ነው። ባህላዊ ኮምፒውተሮች በቢት ሲሰሩ፣ ኳንተም ኮምፒውተሮች በ qubits ይሰራሉ። የሱፐርላይዜሽን ተጽእኖ ኩቢትስ የሚያነቃው ከሁለት ሊሆኑ ከሚችሉት እሴቶች (1 ወይም 0) ወደ አንዱ ከመገደብ ይልቅ ኩቢት የሁለቱም ድብልቅ ሆኖ ሊኖር ይችላል። ይህ ባህሪ ኳንተም ኮምፒውተሮች ከባህላዊ ኮምፒውተሮች የበለጠ ቀልጣፋ (በፍጥነት) እንዲሰሩ ያስችላቸዋል።

ሁለተኛ፣ የ“መጠላለፍ” ጥቅም ነው። ይህ ክስተት ልዩ የሆነ የኳንተም ፊዚክስ ባህሪ ሲሆን ይህም የተለያዩ ቅንጣቶችን ብዛት እጣ ፈንታ ያስተሳሰረ ነው, ስለዚህም በአንዱ ላይ የሚደርሰው ነገር በሌሎች ላይ ተጽእኖ ይኖረዋል. በኳንተም ኮምፒውተሮች ላይ ሲተገበር፣ ይህ ማለት ሁሉንም ኪውቦቻቸውን በአንድ ጊዜ ማቀናበር ይችላሉ ማለት ነው—በሌላ አነጋገር፣ የስሌቶችን ስብስብ አንድ በአንድ ከማድረግ ይልቅ፣ ኳንተም ኮምፒውተር ሁሉንም በአንድ ጊዜ ሊያደርጋቸው ይችላል።

የመጀመሪያውን የኳንተም ኮምፒዩተር የመገንባት ውድድር

ይህ ርዕስ በመጠኑ የተሳሳተ ትርጉም ነው። እንደ ማይክሮሶፍት፣ አይቢኤም እና ጎግል ያሉ መሪ ኩባንያዎች የመጀመሪያዎቹን የሙከራ ኳንተም ኮምፒውተሮችን ፈጥረዋል፣ ነገር ግን እነዚህ ቀደምት ፕሮቶታይፖች በአንድ ቺፕ ከሁለት ደርዘን ኩቢት ያነሰ ያሳያሉ። እና እነዚህ ቀደምት ጥረቶች በጣም ጥሩ የመጀመሪያ እርምጃ ቢሆኑም፣ የቴክኖሎጂ ኩባንያዎች እና የመንግስት የምርምር ክፍሎች በፅንሰ-ሀሳብ የተረጋገጠውን የነባራዊውን ዓለም አቅም ለማሟላት ቢያንስ ከ49 እስከ 50 ኩቢት ያለው ኳንተም ኮምፒውተር መገንባት አለባቸው።

ለዚህም፣ ይህንን 50 ኪዩቢት ምእራፍ ለማሳካት እየተሞከረ ያሉ በርካታ አቀራረቦች አሉ፣ ነገር ግን ሁለቱ ከመጡት ሁሉ በላይ ይቆማሉ።

በአንድ ካምፕ ውስጥ፣ ጎግል እና አይቢኤም የኳንተም ኮምፒዩተርን በማዘጋጀት ኳንተምን በመወከል ወደ -273.15 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ በሚቀዘቅዙ ሽቦዎች ውስጥ የሚፈሱ ጅረቶችን በመወከል ዓላማቸው ነው ወይም ፍጹም ዜሮ። የአሁኑ መገኘት ወይም አለመገኘት አንድ 1 ወይም 0. የዚህ አቀራረብ ጥቅም እነዚህ superconducting ሽቦዎች ወይም ወረዳዎች ሲሊከን ውጭ ሊገነባ ይችላል ነው, አንድ ቁሳዊ ሴሚኮንዳክተር ኩባንያዎች ጋር መስራት አሥርተ ዓመታት ልምድ አላቸው.

ሁለተኛው አካሄድ፣ በማይክሮሶፍት የሚመራው፣ በቫኩም ክፍል ውስጥ የተያዙ እና በሌዘር የሚተዳደር የታሰሩ ionዎችን ያካትታል። የመወዛወዝ ክፍያዎች እንደ qubits ይሠራሉ፣ እነዚህም የኳንተም ኮምፒዩተሮችን ኦፕሬሽኖች ለማስኬድ ያገለግላሉ።

ኳንተም ኮምፒተሮችን እንዴት እንደምንጠቀም

እሺ፣ ቲዎሪውን ወደ ጎን እንተወው፣ እነዚህ ኳንተም ኮምፒውተሮች በአለም ላይ በሚኖራቸው የገሃዱ አለም አፕሊኬሽኖች ላይ እና ኩባንያዎች እና ሰዎች እንዴት ከእሱ ጋር እንደሚገናኙ ላይ እናተኩር።

የሎጂስቲክስ እና የማመቻቸት ችግሮች. ለኳንተም ኮምፒውተሮች በጣም ፈጣን እና ትርፋማ ከሆኑት መካከል ማመቻቸት ይሆናል። እንደ Uber ያሉ ግልቢያ-ማጋራት መተግበሪያዎች በተቻለ መጠን ብዙ ደንበኞችን ለመውሰድ እና ለመጣል ፈጣኑ መንገድ ምንድነው? ለኢ-ኮሜርስ፣ እንደ አማዞን ያሉ፣ በበዓል የስጦታ ግዢ ጥድፊያ ወቅት በቢሊዮኖች የሚቆጠሩ ፓኬጆችን ለማድረስ በጣም ወጪ ቆጣቢው መንገድ ምንድነው?

እነዚህ ቀላል ጥያቄዎች ቁጥር በመቶዎች እና በሺዎች የሚቆጠሩ ተለዋዋጮችን በአንድ ጊዜ ማጨናነቅን ያካትታል ፣ ይህ ተግባር ዘመናዊ ሱፐር ኮምፒውተሮች ሊቋቋሙት የማይችሉት ፣ ስለዚህ በምትኩ፣ እነዚህ ኩባንያዎች የሎጂስቲክስ ፍላጎቶቻቸውን ከተመቻቸ ባነሰ መንገድ እንዲያስተዳድሩ ለመርዳት ከእነዚያ ተለዋዋጮች ውስጥ ትንሽ መቶኛ ያሰላሉ። ነገር ግን በኳንተም ኮምፒዩተር፣ ላብ ሳይሰበር በተለዋዋጭ ተራራ ይቆርጣል።

የአየር ሁኔታ እና የአየር ንብረት ሞዴሊንግ. ከላይ ከተጠቀሰው ነጥብ ጋር በሚመሳሰል መልኩ የአየር ሁኔታ ቻናሉ አንዳንድ ጊዜ ስህተት የሆነበት ምክንያት ሱፐር ኮምፒውተሮቻቸው እንዳይሰሩባቸው በጣም ብዙ የአካባቢ ተለዋዋጮች በመኖራቸው ነው (ያ እና አንዳንድ ጊዜ ደካማ የአየር ሁኔታ መረጃ አሰባሰብ)። ነገር ግን በኳንተም ኮምፒዩተር የአየር ሁኔታ ሳይንቲስቶች በቅርብ ጊዜ የአየር ሁኔታን በትክክል መተንበይ ብቻ ሳይሆን የአየር ንብረት ለውጥን ተፅእኖ ለመተንበይ የበለጠ ትክክለኛ የረጅም ጊዜ የአየር ሁኔታ ግምገማዎችን መፍጠር ይችላሉ።

ግላዊ ሕክምና. የእርስዎን ዲ ኤን ኤ እና ልዩ የሆነ ማይክሮባዮም ዲኮዲንግ ማድረግ ለወደፊት ዶክተሮች ለሰውነትዎ ፍጹም ተስማሚ የሆኑ መድሃኒቶችን እንዲያዝዙ ወሳኝ ነው። ባህላዊ ሱፐር ኮምፒውተሮች ዲኤንኤን በቁጠባ መፍታት ረገድ እመርታ ቢያደርጉም፣ ማይክሮባዮም ከአቅማቸው በላይ ነው - ለወደፊት ኳንተም ኮምፒተሮች ግን እንዲሁ አይደለም።

ኳንተም ኮምፒውተሮች ቢግ ፋርማ የተለያዩ ሞለኪውሎች ከመድኃኒቶቻቸው ጋር ምን ምላሽ እንደሚሰጡ በተሻለ ሁኔታ እንዲተነብይ ያስችለዋል፣ በዚህም የመድኃኒት ልማትን በእጅጉ ያፋጥናል እና ዋጋን ይቀንሳል።

የህዋ አሰሳ. የዛሬ (እና ነገ) የጠፈር ቴሌስኮፖች በትሪሊዮን የሚቆጠሩ ጋላክሲዎች፣ ኮከቦች፣ ፕላኔቶች እና አስትሮይድ እንቅስቃሴዎችን የሚከታተሉ እጅግ በጣም ብዙ የኮከብ ቆጠራ ምስሎች መረጃዎችን በየቀኑ ይሰበስባሉ። በሚያሳዝን ሁኔታ፣ ይህ የዛሬዎቹ ሱፐር ኮምፒውተሮች በየጊዜው ትርጉም ያለው ግኝቶችን ለማድረግ ለማጣራት በጣም ብዙ መረጃ ነው። ነገር ግን በበሰለ ኳንተም ኮምፒዩተር ከማሽን-ትምህርት ጋር ተዳምሮ ይህ ሁሉ መረጃ በመጨረሻ በ2030ዎቹ መጀመሪያ ላይ በመቶዎች እና በሺዎች የሚቆጠሩ አዳዲስ ፕላኔቶችን ለማግኘት በር ይከፍታል።

መሰረታዊ ሳይንሶች. ከላይ ከተገለጹት ነጥቦች ጋር በሚመሳሰል መልኩ፣ እነዚህ ኳንተም ኮምፒውተሮች የቻሉት ጥሬ የኮምፒዩቲንግ ሃይል ሳይንቲስቶች እና መሐንዲሶች አዳዲስ ኬሚካሎችን እና ቁሳቁሶችን እንዲሁም የተሻሉ ሞተሮችን እና በእርግጥ ቀዝቃዛ የገና አሻንጉሊቶችን እንዲፈጥሩ ያስችላቸዋል።

የማሽን መማሪያ. ባህላዊ ኮምፒውተሮችን በመጠቀም፣ የማሽን-መማሪያ ስልተ ቀመሮች አዳዲስ ክህሎቶችን ለመማር እጅግ በጣም ብዙ የተሰበሰቡ እና የተሰየሙ ምሳሌዎች (ትልቅ ዳታ) ያስፈልጋቸዋል። በኳንተም ኮምፒውቲንግ፣ የማሽን መማሪያ ሶፍትዌሮች እንደ ሰው የበለጠ መማር ሊጀምሩ ይችላሉ፣ በዚህም አነስተኛ መረጃን፣ ሚሲየር ዳታ፣ ብዙ ጊዜ በጥቂት መመሪያዎች በመጠቀም አዳዲስ ክህሎቶችን መውሰድ ይችላሉ።

ይህ አፕሊኬሽን በአርቴፊሻል ኢንተለጀንስ (AI) መስክ ውስጥ ባሉ ተመራማሪዎች መካከል አስደሳች ርዕስ ነው ምክንያቱም ይህ የተሻሻለ የተፈጥሮ የመማር አቅም በ AI ምርምር ውስጥ ለበርካታ አስርት ዓመታት እድገትን ሊያፋጥን ይችላል። በዚህ ላይ ተጨማሪ በሰው ሰራሽ እውቀት የወደፊት ተከታታያችን።

ምስጠራ. በሚያሳዝን ሁኔታ ይህ አፕሊኬሽኑ አብዛኛው ተመራማሪዎች እና የስለላ ኤጀንሲዎች ጭንቀት ያለበት ነው። ሁሉም የአሁን የምስጠራ አገልግሎቶች ዘመናዊ ሱፐር ኮምፒውተር ለመስበር በሺዎች ለሚቆጠሩ ዓመታት የሚፈጅ የይለፍ ቃሎችን በመፍጠር ላይ ይመረኮዛሉ። ኳንተም ኮምፒውተሮች በንድፈ ሀሳብ እነዚህን የኢንክሪፕሽን ቁልፎች ከአንድ ሰአት ባነሰ ጊዜ ውስጥ መቅዳት ይችላሉ።

የባንክ፣ የመግባቢያ፣ የብሄራዊ ደህንነት አገልግሎቶች፣ በይነመረብ እራሱ ለመስራት በአስተማማኝ ምስጠራ ላይ የተመሰረተ ነው። (ኧረ እና ስለ ቢትኮይንም እርሳው ኢንክሪፕሽን ላይ ያለውን ዋና ጥገኝነት ግምት ውስጥ በማስገባት ነው።) እነዚህ ኳንተም ኮምፒውተሮች እንደ ማስታወቂያ የሚሰሩ ከሆነ፣ እነዚህ ሁሉ ኢንዱስትሪዎች ለአደጋ ይጋለጣሉ፣ በከፋ ደረጃ ደግሞ ኳንተም ምስጠራን እስክንገነባ ድረስ መላውን የአለም ኢኮኖሚ አደጋ ላይ ይጥላል። ፍጥነት.

የእውነተኛ ጊዜ ቋንቋ ትርጉም. ይህንን ምእራፍ እና ተከታታዮችን በትንሹ አስጨናቂ ማስታወሻ ለመጨረስ፣ ኳንተም ኮምፒውተሮች እንዲሁ በሁለቱ ቋንቋዎች መካከል ቅርብ የሆነ ትክክለኛ የቋንቋ ትርጉም በSkype ቻት ወይም በድምጽ ተለባሽ ወይም በጆሮዎ ውስጥ እንዲተከል ያደርጋሉ። .

በ20 ዓመታት ውስጥ ቋንቋ ለንግድ እና ለዕለት ተዕለት ግንኙነቶች እንቅፋት አይሆንም። ለምሳሌ እንግሊዘኛ ብቻ የሚናገር ሰው በልበ ሙሉነት የእንግሊዘኛ ብራንዶች ዘልቀው በማይገቡባቸው የውጭ ሀገራት ካሉ አጋሮች ጋር የንግድ ግንኙነት ሊፈጥር ይችላል፣ እና የውጭ ሀገራትን ሲጎበኝ ይህ ሰው ከአንድ የተወሰነ ሰው ጋር ሊወድም ይችላል። ካንቶኒዝ መናገር ብቻ ነው የሚሆነው።

የኮምፒተር ተከታታይ የወደፊት

የሰው ልጅን እንደገና ለመወሰን ብቅ ያሉ የተጠቃሚ በይነገጾች፡ የኮምፒውተሮች የወደፊት P1

የሶፍትዌር ልማት የወደፊት፡ የኮምፒዩተሮች የወደፊት ዕጣ P2

የዲጂታል ማከማቻ አብዮት፡ የኮምፒተሮች የወደፊት P3

መሰረታዊ የማይክሮ ቺፖችን እንደገና ለማሰብ እየከሰመ ያለው የሙር ህግ፡ የኮምፒውተሮች የወደፊት P4

ክላውድ ማስላት ያልተማከለ ይሆናል፡ የኮምፒውተሮች የወደፊት P5

ለምንድነው ሀገራት ትልቁን ሱፐር ኮምፒውተሮችን ለመገንባት የሚወዳደሩት? የኮምፒተሮች የወደፊት P6