מחשב קוונטי - הטכנולוגיה של העתיד

מחשב קוונטי הוא משהו לא מציאותימרוחק, כאורח מן העתיד. מעת לעת יש הערות על מדענים ועל הישגיהם הצנועים בתחום הפיזיקה הקוונטית, אך מוקדם עדיין לחגוג את הניצחון, כי עדיין יש הרבה מקומות ריקים בענף המדעי הזה. אולי בעוד כמה עשורים, מחשבים קוונטיים יחליפו לחלוטין את המחשבים הרגילים הרגילים עבורנו, יעקפו אותם בהתפתחות הנפשית ויניחו אותם הרחק מאחור, אבל היום אנחנו יכולים רק לקוות לכך.

מדענים הצליחו כבר לפתח שעון קוונטי,עולה על הדיוק של תקן המדידה הנוכחי על ידי 100,000 פעמים, ולכן זה יכול להיות מאוד כי פריצת דרך בתחום טכנולוגיות המחשב בקרוב ייעשה. כיום, יש כמות עצומה של התפתחויות בפיתוח של מחשבים קוונטיים. לא מזמן, ארבע קבוצות של מדענים מאיטליה, בריטניה, אוסטריה ואוסטרליה, בנפרד זה מזה, יצרו את המודל הפשוט ביותר של מחשב קוונטי, מכוון למחשוב קוונטי מוגבל.

מחשב קוונטי מסוגל לפתור את כל הבעיהטכנולוגיית מחשב מודרנית. עכשיו אתה יכול רק לקודד אחד הערכים - אפס או אחד, אבל באותו זמן הפוטון יכול לשאת שני ערכים עבור קיטוב אנכי ואופקיים. המערכות החדשות ביותר יוכלו לבצע את כל החישובים בו זמנית, ולא לסירוגין, כמו מחשבים קונבנציונליים לעשות.

מחשב קוונטי מודרני, או יותר נכוןמודל פרימיטיבי, נראה כמו רשת של נתיבי סיבים אופטיים על שבב עם תשומות ותפוקות. במבוך, פוטונים בודדים הם השיקה, בכל צומת הם עוברים דרך מערכת של מראות של ספליטרים קרן. בשלב זה הפוטונים משתקפים או מועברים הלאה. מתברר כי בעוד הפוטון מגיע ליציאה מן המבוך, הוא יתנגש עם מפצל קרן שלוש פעמים.

הטבע הקוונטי עצמו מורכב מאוד,כך שזה כמעט בלתי אפשרי לבצע את החישוב הנכון, מראה היכן הפוטון יופיע בדיוק. זה לא קל לעשות, גם אם פוטון אחד הוא הושק לתוך המבוך. ואם המשימה היא לסבך ולהפעיל כמה חלקיקים, וכן במבוך כדי להגדיל את מספר נתיבים, ואז ביצוע התחזית יהיה קשה מאוד. המודל שהמציאו המדענים אינו אלא מטריצה ​​קבועה, התגלמות של פונקציה מתמטית.

במחשב מודרני אתה יכול לדמותהפתרון של הבעיה, אבל רק בתנאי כי כמה חלקיקים לנסוע דרך מבוך, אבל זה קטן. אם התנאים הם מסובכים, למשל, כדי להגדיל את מספר הפוטונים או שבילים במבוך, אז אפילו הטכניקה החזקה ביותר לא יכול לבצע חישובים.

מחשב קוונטי שנוצרו על ידי מדענים יכולרק כדי לחשב את המטריצה ​​הקבועה, עבור משימות מורכבות יותר ומגוונים זה לא מתאים. אבל זה רק הצעד הראשון לקראת המצאת הטכנולוגיה של העתיד. משימת החוקרים הייתה להוכיח את האפשרות להשתמש במכשירים פוטוניים שיכולים להתמודד עם המשימה. המחקר היה מבריק, ולכן זה מאוד אפשרי כי מכשירים חדשים המבוססים על טכנולוגיה זו יופיעו בעתיד הקרוב והם יחליפו לחלוטין את המחשבים המודרניים.