Վերջին տասնամյակների համակարգիչները շատ արագ զարգացան: Իրականում, մեկ սերնդի հիշատակին, նրանք գնում էին խոշոր խողովակի մեջ, հսկայական սենյակներ զբաղեցնելու մանրանկարչություն: Հիշողությունը եւ արագությունը արագ աճեցին: Բայց պահը եկավ այն ժամանակ, երբ խնդիրները հայտնվեցին, որ նույնիսկ գերտերության ժամանակակից համակարգիչներից դուրս էին:
Ինչ է քվանտ համակարգիչը:
Նոր խնդիրների առաջացումը, որոնք սովորական համակարգիչների վերահսկողության տակ չեն, ստիպված են փնտրել նոր հնարավորություններ: Եվ, որպես սովորական համակարգիչների այլընտրանք, հայտնվեց քվանտ: Քվանտ համակարգիչը համակարգչային տեխնիկա է, ակցիայի հիմքը, որը հիմնված է քվանտային մեխանիկայի տարրերի վրա: Քվանտային մեխանիզմի հիմնական դրույթները ձեւավորվել են անցյալ դարի սկզբին: Դրա տեսքը հնարավորություն տվեց լուծելու ֆիզիկայի շատ խնդիրներ, որոնք դասական ֆիզիկայի լուծում չեն գտել:
Թեեւ քվանտայի տեսությունը արդեն երկրորդ դարն է, սակայն այն շարունակում է հասկանալի լինել միայն մասնագետների նեղ շրջանակով: Սակայն կան քվանտային մեխանիկայի իրական արդյունքներ, որոնց համար արդեն սովոր ենք `լազերային տեխնոլոգիա, տոմոգրաֆիա: Իսկ անցյալ դարի վերջում քվանտային հաշվարկի տեսությունը մշակվել էր խորհրդային ֆիզիկոս Յու Մանինի կողմից: Հինգ տարի անց, Դեվիդ Դեվիդը բացեց քվանտային մեքենայի գաղափարը:
Կա քվանտ համակարգիչ:
Բայց գաղափարների մարմնավորումն այնքան էլ պարզ չէր: Պարբերաբար կան զեկույցներ, որ ստեղծվել է եւս մեկ քվանտ համակարգիչ: Նման համակարգչային տեխնոլոգիաների զարգացումը մշակվում է հսկաների կողմից տեղեկատվական տեխնոլոգիաների ոլորտում.
- D-Wave- ն Կանադայից մի ընկերություն է, որն առաջինն էր գործարկել գործնական քվանտային համակարգիչների արտադրությունը: Այնուամենայնիվ, մասնագետները քննարկում են արդյոք այդ համակարգիչները իսկապես քվանտային համակարգիչներ եւ ինչ առավելություններ են տալիս:
- IBM- ը ստեղծեց քվանտային համակարգիչ եւ բացեց այն ինտերնետ օգտագործողներին քվանտային ալգորիթմների փորձերի համար: 2025 թ.-ին ընկերությունը նախատեսում է ստեղծել մոդել, որն ի վիճակի է լուծել գործնական խնդիրները:
- Google- ը հայտարարեց ազատման այս տարվա համակարգիչը, որը կարող է ապացուցել սովորական համակարգիչներում քվանտային համակարգիչների գերազանցությունը:
- 2017 թ. Մայիսին չինացի գիտնականները Շանհայում հայտարարել են, որ աշխարհի ամենահզոր քվանտ համակարգիչը ստեղծվել է, 24 անգամ գերազանցելով ազդանշանների հաճախականության մեջ:
- 2017 թ. Հուլիսին Մոսկվայի «Quantum Technologies» կոնֆերանսում հայտարարվեց, որ ստեղծվել է 51-qubit քվանտային համակարգիչ:
Որն է տարբերությունը քվանտային համակարգչի եւ սովորական համակարգչի միջեւ:
Քվանտային համակարգչի հիմնարար տարբերությունը հաշվարկման գործընթացի մոտեցման մեջ:
- Գոյություն ունեցող պրոցեսորում բոլոր հաշվարկները հիմնված են երկու կամ երկու կետերում գտնվող բիթերի վրա, այսինքն `բոլոր աշխատանքները կրճատվում են վերլուծելու հսկայական տվյալներ` նշված պայմաններին համապատասխանելու համար: Քվանտային համակարգիչը հիմնված է qubits (քվանտ բիթ) վրա: Նրանց առանձնահատկությունն այն է, որ 1-ին, 0-ում, եւ միաժամանակ 1-ին եւ 0-ում:
- Քվանտային համակարգչի կարողությունները զգալիորեն ավելացել են, քանի որ անհրաժեշտություն չկա որոնման ճիշտ պատասխան գտնել: Այս դեպքում պատասխանը ընտրվում է առկա տարբերակներից `նամակագրության որոշակի հավանականությամբ:
Ինչ է քվանտային համակարգիչը:
Քվանտային համակարգչի սկզբունքը, որը հիմնված է բավականին հավանականությամբ լուծման ընտրության վրա, եւ նման լուծումը բազմիցս արագ, քան ժամանակակից համակարգիչները, որոշում է դրա օգտագործման նպատակը: Առաջին հերթին, նման համակարգչային տեխնոլոգիաների առաջացումը մտահոգում է գաղտնագրողներին: Դա պայմանավորված է քվանտային համակարգչի կարողությամբ հեշտությամբ հաշվարկել գաղտնաբառերը: Այսպիսով, ռուս-ամերիկյան գիտնականների կողմից ստեղծված ամենահզոր քվանտային համակարգիչը կարող է ձեռք բերել առկա կոդավորման համակարգերի բանալիները:
Քվանտային համակարգիչների համար կան նաեւ ավելի օգտակար կիրառական խնդիրներ, որոնք կապված են տարրական մասնիկների, գենետիկայի, առողջապահության, ֆինանսական շուկաների վարքագծի, վիրուսներից ցանցերի պաշտպանությանը, արհեստական հետախուզությանը եւ այլոց, որոնք սովորական համակարգիչներ չեն կարող լուծել:
Ինչպես է քվանտային համակարգիչը կազմակերպվում:
Քվանտային համակարգչի կառուցումը հիմնված է qubits- ի օգտագործման վրա: Քանի որ ներկայումս օգտագործվում են qubits ֆիզիկական կատարումը:
- գերհաղորդիչների օղակները, որոնք անցնում են ժապավեններով, բազմամշակութային հոսքով;
- առանձին ատոմներ, լազերային ճառագայթների ազդեցության ներքո;
- իոններ;
- ֆոտոններ;
- զարգանում են կիսահաղորդիչների նանոկրիստների օգտագործման տարբերակները:
Քվանտային համակարգիչը `գործողության սկզբունքը
Եթե կա որոշակի աշխատանք դասական համակարգչի հետ, ապա հարցն այն մասին, թե ինչպես է աշխատում քվանտային համակարգիչը դժվար է պատասխանել: Քվանտային համակարգչի գործունեության նկարագրությունը հիմնված է երկու անհասկանալի արտահայտությունների վրա.
- սուպերպոզիցիայի սկզբունքն այն հարցն է, թե կարող է միաժամանակ լինել 1-ին եւ 0-ի դիրքերում: Դա թույլ է տալիս մի քանի հաշվարկներ միաժամանակ իրականացնել, այլ ոչ թե ընտրելով ընտրանքներ, որոնք ժամանակի ընթացքում մեծ շահույթ են տալիս:
- քվանտային շեղումը մի երեւույթ է Ա. Էյնշտեյնի կողմից, որը երկու մասնիկների փոխկապակցումն է: Պարզ բառերով, եթե մասնիկներից մեկը դրական խելք ունի, ապա երկրորդը ակնթարթորեն դրական ուղղություն է ստանում: Այս հարաբերությունները տեղի են ունենում անկախ հեռավորությունից:
Ով է հորինել քվանտային համակարգիչը:
Քվանտային մեխանիզմի հիմքում ընկած էր անցյալ դարի սկզբին, որպես վարկած: Դրա զարգացումը կապված է այնպիսի փայլուն ֆիզիկոսների հետ, ինչպիսիք են Max Planck, A. Einstein, Paul Dirac. 1980-ին Անտոնովը առաջարկել է քվանտային հաշվարկի հնարավորության գաղափարը: Եվ մեկ տարի անց Ռիչարդ Ֆեյնմանը տեսականորեն մոդելեց առաջին քվանտ համակարգիչը:
Հիմա քվանտային համակարգիչների ստեղծումը զարգացման փուլում եւ նույնիսկ դժվար է պատկերացնել, թե ինչ կարող է անել քվանտային համակարգիչը: Բայց պարզ է, որ այս ուղղությունը տիրապետելու մարդկանց գիտության բոլոր բնագավառներում շատ նոր հայտնագործություններ կբերի, թույլ կտա մեզ միկրո եւ մակրո աշխարհ փնտրել, ավելի շատ բան իմանալ մտքի բնույթը, գենետիկան: