ක්වොන්ටම් පරිගණක ලෝකය වෙනස් කරන්නේ කෙසේද: පරිගණක P7 අනාගතය

සාමාන්‍ය පරිගණක කර්මාන්තය වටා විශාල ප්‍රබෝධයක් පාවෙමින් තිබේ, සියල්ල වෙනස් කිරීමට හැකියාව ඇති එක් නිශ්චිත තාක්‍ෂණයක් වටා කේන්ද්‍රගත වී ඇත: ක්වොන්ටම් පරිගණක. අපගේ සමාගමේ නම වන බැවින්, අපි මෙම තාක්‍ෂණය වටා ඇති අපගේ උද්‍යෝගිමත් භාවයේ පක්ෂග්‍රාහී බව පිළිගනිමු, සහ අපගේ අනාගත පරිගණක මාලාවේ මෙම අවසාන පරිච්ඡේදය තුළ, ඒ මන්දැයි ඔබ සමඟ බෙදා ගැනීමට අපි බලාපොරොත්තු වෙමු.

මූලික මට්ටමේ දී, ක්වොන්ටම් පරිගණකයක් මූලික වශයෙන් වෙනස් ආකාරයකින් තොරතුරු හැසිරවීමට අවස්ථාවක් ලබා දෙයි. ඇත්ත වශයෙන්ම, මෙම තාක්‍ෂණය පරිණත වූ පසු, මෙම පරිගණක දැනට පවතින ඕනෑම පරිගණකයකට වඩා වේගයෙන් ගණිතමය ගැටලු විසඳනවා පමණක් නොව, ඉදිරි දශක කිහිපය තුළ පවතිනු ඇතැයි පුරෝකථනය කර ඇති ඕනෑම පරිගණකයක් ද (මුවර්ගේ නියමය සත්‍ය යැයි උපකල්පනය කරයි). ඇත්ත වශයෙන්ම, අපගේ සංවාදයට සමානයි අපගේ අවසාන පරිච්ඡේදයේ සුපිරි පරිගණක, අනාගත ක්වොන්ටම් පරිගණක අප අවට ලෝකය පිළිබඳ ගැඹුරු අවබෝධයක් ලබා ගැනීමට උපකාර කළ හැකි විශාල ප්‍රශ්න විසඳීමට මානව වර්ගයාට හැකියාව ලබා දෙනු ඇත.

ක්වොන්ටම් පරිගණක යනු කුමක්ද?

ප්‍රබෝධමත් කිරීම පසෙකින්, ක්වොන්ටම් පරිගණක සම්මත පරිගණකවලට වඩා වෙනස් වන්නේ කෙසේද? සහ ඔවුන් වැඩ කරන්නේ කෙසේද?

දෘශ්‍ය ඉගෙන ගන්නන් සඳහා, මෙම මාතෘකාව පිළිබඳ Kurzgesagt YouTube කණ්ඩායමෙන් මෙම විනෝදජනක, කෙටි වීඩියෝව නැරඹීම අපි නිර්දේශ කරමු:

මේ අතර, අපගේ පාඨකයන් සඳහා, භෞතික විද්‍යා උපාධියක් අවශ්‍ය නොවී ක්වොන්ටම් පරිගණක පැහැදිලි කිරීමට අපි අපේ උපරිමය කරන්නෙමු.

ආරම්භකයින් සඳහා, තොරතුරු පරිගණක ක්රියාවලියේ මූලික ඒකකය ටිකක් බව අපි සිහිපත් කළ යුතුය. මෙම බිටු වලට අගයන් දෙකෙන් එකක් තිබිය හැක: 1 හෝ 0, සක්‍රිය හෝ අක්‍රිය, ඔව් හෝ නැත. ඔබ මෙම බිටු ප්‍රමාණවත් ලෙස එකට එකතු කරන්නේ නම්, ඔබට ඕනෑම ප්‍රමාණයක සංඛ්‍යා නිරූපණය කළ හැකි අතර ඒවා මත සියලු ආකාර ගණනය කිරීම් සිදු කළ හැකිය. පරිගණක චිපය විශාල හෝ බලවත් වන තරමට, ඔබට ගණනය කිරීම් නිර්මාණය කිරීමට සහ යෙදිය හැකි සංඛ්‍යා විශාල වන අතර ඔබට එක් ගණනයකින් තවත් ගණනයකට වේගයෙන් ගමන් කළ හැකිය.

ක්වොන්ටම් පරිගණක වැදගත් ආකාර දෙකකින් වෙනස් වේ.

පළමුව, "අතිශයින්" වාසියයි. සාම්ප්‍රදායික පරිගණක බිට් සමඟ ක්‍රියා කරන අතර ක්වොන්ටම් පරිගණක ක්විට් සමඟ ක්‍රියා කරයි. qubits සක්‍රීය කරන සුපිරි ස්ථානීය ආචරණය නම්, හැකි අගයන් දෙකෙන් එකකට (1 හෝ 0) සීමා වීම වෙනුවට qubit එකක් දෙකම මිශ්‍රණයක් ලෙස පැවතිය හැකි වීමයි. මෙම විශේෂාංගය ක්වොන්ටම් පරිගණක සම්ප්‍රදායික පරිගණකවලට වඩා කාර්යක්ෂමව (වේගවත්) ක්‍රියා කිරීමට ඉඩ සලසයි.

දෙවනුව, "පැටලීමේ" වාසියයි. මෙම සංසිද්ධිය අද්විතීය ක්වොන්ටම් භෞතික විද්‍යාත්මක හැසිරීමක් වන අතර එය විවිධ අංශු ප්‍රමාණයක ඉරණම බැඳ තබන අතර එමඟින් කෙනෙකුට සිදුවන දේ අනෙක් ඒවාට බලපානු ඇත. ක්වොන්ටම් පරිගණක සඳහා යොදන විට, මෙයින් අදහස් කරන්නේ ඔවුන්ට ඔවුන්ගේ සියලුම කියුබිට් එකවර හැසිරවිය හැකි බවයි - වෙනත් වචන වලින් කිවහොත්, එකින් එක ගණනය කිරීම් කට්ටලයක් කරනවා වෙනුවට, ක්වොන්ටම් පරිගණකයකට ඒවා සියල්ලම එකවර කළ හැකිය.

පළමු ක්වොන්ටම් පරිගණකය තැනීමේ තරඟය

මෙම මාතෘකාව තරමක් වැරදි නාමයකි. මයික්‍රොසොෆ්ට්, අයිබීඑම් සහ ගූගල් වැනි ප්‍රමුඛ සමාගම් දැනටමත් පළමු පර්යේෂණාත්මක ක්වොන්ටම් පරිගණක නිර්මාණය කර ඇත, නමුත් මෙම මුල් මූලාකෘතිවල එක් චිපයකට කියුබිට් දුසිම් දෙකකට වඩා අඩුය. මෙම මුල් ප්‍රයත්නයන් විශිෂ්ට පළමු පියවරක් වන අතර, තාක්‍ෂණ සමාගම් සහ රජයේ පර්යේෂණ දෙපාර්තමේන්තු එහි න්‍යායාත්මක සැබෑ ලෝක විභවය සපුරාලීම සඳහා ප්‍රබෝධය සඳහා අවම වශයෙන් කියුබිට් 49 සිට 50 දක්වා ඇතුළත් ක්වොන්ටම් පරිගණකයක් තැනීමට අවශ්‍ය වනු ඇත.

මේ සඳහා, මෙම කියුබිට් 50 සන්ධිස්ථානය සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා ප්‍රවේශයන් ගණනාවක් අත්හදා බලා ඇත, නමුත් දෙකක් පැමිණෙන සියල්ලන්ට වඩා ඉහළින් සිටී.

එක් කඳවුරක, Google සහ IBM සෙල්සියස් අංශක –273.15 ට හෝ නිරපේක්ෂ ශුන්‍යයට සිසිල් කරන ලද සුපිරි සන්නායක වයර් හරහා ගලා යන ධාරා ලෙස කියුබිට් නියෝජනය කරමින් ක්වොන්ටම් පරිගණකයක් සංවර්ධනය කිරීම අරමුණු කරයි. ධාරා පැවතීම හෝ නොපැවතීම 1 හෝ 0 සඳහා වේ. මෙම ප්‍රවේශයේ වාසිය නම්, මෙම සුපිරි සන්නායක වයර් හෝ පරිපථ සිලිකන් වලින් සෑදිය හැකි වීමයි, ද්‍රව්‍ය අර්ධ සන්නායක සමාගම්වලට දශක ගණනාවක වැඩ පළපුරුද්ද ඇත.

මයික්‍රොසොෆ්ට් විසින් මෙහෙයවනු ලබන දෙවන ප්‍රවේශය, රික්තක කුටීරයක රඳවා තබා ඇති සහ ලේසර් මගින් හසුරුවන ලද අයන ඇතුළත් වේ. දෝලනය වන ආරෝපණ කියුබිට් ලෙස ක්‍රියා කරයි, පසුව ඒවා ක්වොන්ටම් පරිගණකයේ ක්‍රියාකාරිත්වය සැකසීමට භාවිතා කරයි.

අපි ක්වොන්ටම් පරිගණක භාවිතා කරන්නේ කෙසේද?

හරි, න්‍යාය පැත්තකින් තියලා, අපි මේ ක්වොන්ටම් පරිගණක ලෝකයට ඇති සැබෑ ලෝක යෙදුම් සහ සමාගම් සහ මිනිසුන් ඒ සමඟ සම්බන්ධ වන ආකාරය ගැන අවධානය යොමු කරමු.

ලොජිස්ටික් සහ ප්‍රශස්තිකරණ ගැටළු. ක්වොන්ටම් පරිගණක සඳහා වඩාත්ම ක්ෂණික හා ලාභදායී භාවිතයන් අතර ප්‍රශස්තිකරණය වේ. Uber වැනි සවාරි-බෙදාගැනීමේ යෙදුම් සඳහා, හැකි තරම් පාරිභෝගිකයින් රැගෙන යාමට සහ බැසීමට වේගවත්ම මාර්ගය කුමක්ද? Amazon වැනි ඊ-වාණිජ්‍යය දැවැන්තයින් සඳහා, නිවාඩු දින තෑගි මිලදී ගැනීමේ කඩිමුඩියේ දී පැකේජ බිලියන ගණනක් ලබා දීමට වඩාත්ම ලාභදායී ක්‍රමය කුමක්ද?

මෙම සරල ප්‍රශ්නවලට එකවර සිය ගණනක් සිට දහස් ගණනක් දක්වා විචල්‍යයන් ක්‍රෙන්ච් කිරීම ඇතුළත් වේ, නවීන සුපිරි පරිගණකවලට හැසිරවිය නොහැකි දස්කමකි; ඒ වෙනුවට, ඔවුන් එම විචල්‍යවලින් කුඩා ප්‍රතිශතයක් ගණනය කරන්නේ මෙම සමාගම්වලට ඔවුන්ගේ සැපයුම් අවශ්‍යතා ප්‍රශස්ත ආකාරයෙන් වඩා අඩුවෙන් කළමනාකරණය කිරීමට උපකාර කිරීම සඳහාය. නමුත් ක්වොන්ටම් පරිගණකයක් සමඟ, එය දහඩිය නොබිඳී විචල්‍ය කන්දක් හරහා ගමන් කරයි.

කාලගුණය සහ දේශගුණය ආකෘති නිර්මාණය. ඉහත කරුණට සමානව, කාලගුණ නාලිකාව සමහර විට එය වැරදියට තේරුම් ගැනීමට හේතුව ඔවුන්ගේ සුපිරි පරිගණක සඳහා සැකසීමට නොහැකි තරම් පාරිසරික විචල්‍යයන් තිබීමයි (එය සහ සමහර විට දුර්වල කාලගුණ දත්ත රැස් කිරීම). නමුත් ක්වොන්ටම් පරිගණකයක් සමඟ කාලගුණ විද්‍යාඥයින්ට ආසන්න කාලීන කාලගුණ රටා පරිපූර්ණ ලෙස පුරෝකථනය කිරීමට පමණක් නොව, දේශගුණික විපර්යාසවල ප්‍රතිවිපාක පුරෝකථනය කිරීම සඳහා වඩාත් නිවැරදි දිගු කාලීන දේශගුණික තක්සේරු කිරීම් නිර්මාණය කළ හැකිය.

පුද්ගලාරෝපිත .ෂධ. ඔබේ DNA සහ ඔබේ අද්විතීය ක්ෂුද්‍ර ජීවියා විකේතනය කිරීම අනාගත වෛද්‍යවරුන්ට ඔබේ ශරීරයට හොඳින් ගැලපෙන ඖෂධ නියම කිරීමට ඉතා වැදගත් වේ. සාම්ප්‍රදායික සුපිරි පරිගණක ඩීඑන්ඒ විකේතනය කිරීමේ ප්‍රගතියක් ලබා ඇතත්, ක්ෂුද්‍ර ජීවියා ඒවාට ළඟා විය නොහැකි නමුත් අනාගත ක්වොන්ටම් පරිගණක සඳහා එසේ නොවේ.

Quantum පරිගණක මගින් Big Pharma සමාගමට ඔවුන්ගේ ඖෂධ සමඟ විවිධ අණු ප්‍රතික්‍රියා කරන ආකාරය වඩා හොඳින් පුරෝකථනය කිරීමට ඉඩ සලසයි, එමඟින් ඖෂධ සංවර්ධනය සැලකිය යුතු ලෙස වේගවත් කර මිල අඩු කරයි.

අභ්යවකාශ ගවේෂණය. අද (සහ හෙට) අභ්‍යවකාශ දුරේක්ෂ මගින් මන්දාකිණි, තරු, ග්‍රහලෝක සහ ග්‍රහක ට්‍රිලියන ගණනක චලනයන් නිරීක්ෂණය කරන අතිවිශාල ජෝතිෂ්‍ය රූප දත්ත ප්‍රමාණයක් සෑම දිනකම රැස් කරයි. කනගාටුවට කරුණක් නම්, මෙය වර්තමාන සුපිරි පරිගණකවලට නිතිපතා අර්ථවත් සොයාගැනීම් කිරීමට නොහැකි තරම් වැඩි දත්තයකි. නමුත් පරිණත ක්වොන්ටම් පරිගණකයක් සමඟ ඒකාබද්ධව යන්ත්‍ර ඉගෙනීම සමඟින්, මෙම සියලු දත්ත අවසානයේ කාර්යක්ෂමව සැකසිය හැකි අතර, 2030 ගණන්වල මුල් භාගය වන විට දිනපතා නව ග්‍රහලෝක සිය ගණනක් හෝ දහස් ගණනක් සොයා ගැනීමට දොර විවර කළ හැකිය.

මූලික විද්යාවන්. ඉහත කරුණු වලට සමානව, මෙම ක්වොන්ටම් පරිගණක සක්‍රීය කරන අමු පරිගණක බලය මගින් විද්‍යාඥයින්ට සහ ඉංජිනේරුවන්ට නව රසායනික ද්‍රව්‍ය සහ ද්‍රව්‍ය මෙන්ම වඩා හොඳ ක්‍රියාකාරී එන්ජින් සහ ඇත්ත වශයෙන්ම සිසිල් නත්තල් සෙල්ලම් බඩු නිර්මාණය කිරීමට ඉඩ සලසයි.

යන්ත්රය ඉගෙනුම්. සාම්ප්‍රදායික පරිගණක භාවිතා කරමින්, යන්ත්‍ර ඉගෙනීමේ ඇල්ගොරිතමවලට නව කුසලතා ඉගෙන ගැනීම සඳහා යෝධ ප්‍රමාණයකින් යුත් සහ ලේබල් කරන ලද උදාහරණ (විශාල දත්ත) අවශ්‍ය වේ. ක්වොන්ටම් පරිගණනය සමඟින්, යන්ත්‍ර ඉගෙනීමේ මෘදුකාංගවලට මිනිසුන් මෙන් වැඩි වැඩියෙන් ඉගෙන ගැනීමට පටන් ගත හැකි අතර, එමඟින් ඔවුන්ට අඩු දත්ත, messier දත්ත, බොහෝ විට උපදෙස් කිහිපයක් සමඟින් නව කුසලතා ලබා ගත හැකිය.

මෙම යෙදුම කෘත්‍රිම බුද්ධි (AI) ක්ෂේත්‍රයේ පර්යේෂකයන් අතර උද්වේගකර මාතෘකාවක් ද වේ, මෙම වැඩිදියුණු කළ ස්වභාවික ඉගෙනුම් හැකියාව දශක ගනනාවකින් AI පර්යේෂණවල ප්‍රගතිය වේගවත් කළ හැකිය. මේ පිළිබඳ වැඩි විස්තර අපගේ කෘත්‍රිම බුද්ධියේ අනාගතය මාලාවෙන්.

ගුප්ත කේතනය. කනගාටුවට කරුණක් නම්, බොහෝ පර්යේෂකයන් සහ බුද්ධි අංශ නොසන්සුන් වන යෙදුම මෙයයි. දැනට පවතින සියලුම සංකේතාංකන සේවාවන් නවීන සුපිරි පරිගණකයක් ඉරිතලා යාමට වසර දහස් ගණනක් ගතවන මුරපද නිර්මාණය කිරීම මත රඳා පවතී. ක්වොන්ටම් පරිගණක න්‍යායාත්මකව පැයකට අඩු කාලයකදී මෙම සංකේතාංකන යතුරු හරහා ඉරා දැමිය හැක.

බැංකුකරණය, සන්නිවේදනය, ජාතික ආරක්‍ෂක සේවා, අන්තර්ජාලය ක්‍රියාත්මක වීමට විශ්වාසදායක සංකේතනය මත රඳා පවතී. (ඔහ්, සංකේතනය මත එහි මූලික යැපීම ලබා දී ඇති බිට්කොයින් ගැනද අමතක කරන්න.) මෙම ක්වොන්ටම් පරිගණක ප්‍රචාරණය කර ඇති පරිදි ක්‍රියා කරන්නේ නම්, මෙම සියලු කර්මාන්ත අවදානමට ලක් වනු ඇත, අපි ක්වොන්ටම් සංකේතනය ගොඩනඟා ගන්නා තෙක් මුළු ලෝක ආර්ථිකයම අවදානමට ලක් වනු ඇත. වේගය.

තත්‍ය කාලීන භාෂා පරිවර්තනය. මෙම පරිච්ඡේදය සහ මෙම ලිපි මාලාව අඩු ආතතියකින් අවසන් කිරීම සඳහා, ක්වොන්ටම් පරිගණක ඕනෑම භාෂා දෙකක් අතර පරිපූර්ණ, තත්‍ය කාලීන භාෂා පරිවර්තනයක් සක්‍රීය කරයි, ස්කයිප් කතාබස් හරහා හෝ ශ්‍රව්‍ය පැළඳිය හැකි හෝ ඔබේ කනට බද්ධ කිරීම හරහා .

වසර 20කින්, භාෂාව තවදුරටත් ව්‍යාපාරික සහ එදිනෙදා අන්තර් ක්‍රියාවලට බාධාවක් නොවනු ඇත. නිදසුනක් වශයෙන්, ඉංග්‍රීසි පමණක් කතා කරන පුද්ගලයෙකුට ඉංග්‍රීසි වෙළඳ නාමයන් විනිවිද යාමට අපොහොසත් වන විදේශ රටවල හවුල්කරුවන් සමඟ වඩාත් විශ්වාසයෙන් ව්‍යාපාරික සබඳතාවලට එළඹිය හැකි අතර, එම විදේශ රටවලට ගිය විට, මෙම පුද්ගලයා යම් කෙනෙකු සමඟ ආදරයෙන් බැඳීමට පවා ඉඩ ඇත. කැන්ටනීස් කතා කිරීමට පමණක් සිදු වේ.

පරිගණක මාලාවේ අනාගතය

මානව වර්ගයා නැවත අර්ථ දැක්වීම සඳහා නැගී එන පරිශීලක අතුරුමුහුණත්: පරිගණක P1 අනාගතය

මෘදුකාංග සංවර්ධනයේ අනාගතය: පරිගණකවල අනාගතය P2

ඩිජිටල් ගබඩා විප්ලවය: පරිගණක P3 අනාගතය

මයික්‍රොචිප් පිළිබඳ මූලික නැවත සිතා බැලීම සඳහා වියැකී යන මුවර්ගේ නීතිය: පරිගණක P4 අනාගතය

වලාකුළු පරිගණකකරණය විමධ්‍යගත වේ: පරිගණක P5 අනාගතය

විශාලතම සුපිරි පරිගණක තැනීමට රටවල් තරඟ කරන්නේ ඇයි? පරිගණක P6 අනාගතය