Kvantové počítače

kvantove pocitace

Klasické počítače, založené na operáciách s bitmi, narazili v niektorých odvetviach na svoje limity. Nová technológia, ktorá vychádza zo zvláštneho sveta, kde príroda hrá podľa „svojich pravidiel“, môže priniesť revolúciu nevídaných rozmerov.

Bitové operácie

Stolné počítače, laptopy, mobily a ďalšie technológie, s ktorými sa bežne stretávame, fungujú na bitových operáciách. Čo znamenajú bitové operácie? Procesor prijíma inštrukcie na základe postupnosti bitov, ktoré nadobúdajú nulu alebo jednotku. Tu sa kvantové počítače výrazne odlišujú od obyčajnej výpočtovej techniky. Namiesto bitov sa používajú fyzikálne vlastnosti častíc. Očakávali by ste niečo logické a ľahko pochopiteľné?

Vlastnosti kvantových počítačov

Vlastnosti kvantových počítačov predsa vyplývajú zo zákonov, ktorými sa riadi náš svet. Pripravte sa na pravý opak. Ktokoľvek, kto zabŕdne do témy kvantovej informatiky, natrafí na paradoxy a podivnosti. Zaujímavé je, že vďaka týmto „podivným zákonom“ sa dosahuje efektivita. Poďme sa teda pozrieť, na akom princípe funguje kvantový počítač. Jednotka kvantovej informácie je známa ako qubit. Spomenuli sme, že bit predstavuje jednotku alebo nulu. Qubit sa však riadi superpozíciou, ktorá je kľúčovým aspektom časticovej fyziky. Superpozícia dovoľuje časticiam objaviť sa v superpozičných stavoch. Jednoduchšie povedané, častice nadobúdajú akékoľvek hodnoty medzi nulou a jednotkou. Všimnite si rozdiel oproti obyčajným bitom, ktorých prípustné hodnoty sú len jednotka alebo nula! Pomocou qubitov tak dokážeme obsiahnuť neuveriteľné množstvo stavov bez toho, aby sme spotrebovali veľa pamäti. Pokiaľ chceme vyjadriť informáciu, častice vychýlime z týchto stavov a „dotlačíme“ k inej, vopred určenej hladine. Prinútiť časticu dostať sa k istej hladine je oveľa rýchlejšie, ako prepnutie bitu u klasických počítačov. Postačí na to aj málo energetická mikrovlna.

Fungovanie kvantových počítačov

Kvantové počítače fungujú pomocou ďalšieho princípu, ktorý opäť vyplýva z kvantovej fyziky – a to, že si neuchovávajú spätné výpočty. Všetky spomenuté vlastnosti prispievajú k rýchlosti a robustnosti kvantových počítačov. Nemyslite si, že vytlačia klasické počítače! Prevádzka kvantových počítačov je náročná a nákladná. Pre bežné surfovanie na internete a ďalšie každodenné úkony budeme naďalej používať obyčajné, bitovo orientované počítače. Namiesto toho, kvantové počítače nájdu uplatnenie v kryptológií, medicíne a meteorológii – všade, kde je obrovské množstvo dát na spracovanie. Kvantové počítače sa zdajú byť fikciou. Veda však poukazuje na to, čoho je príroda schopná. Tešme sa, že žijeme v ére technologických pokrokov a sledujme, ako sa informatici trápia s niečím tak zvláštnym, a predsa fascinujúcim, ako sú kvantové počítače!

Tiež sa ti môže páčiť

Pridaj komentár

Vaša e-mailová adresa nebude zverejnená. Vyžadované polia sú označené *