דף הבית / חדשות ועדכונים / מחשב קוונטים מהו וכיצד הוא עובד ?

מחשב קוונטים מהו וכיצד הוא עובד ?

גוגל, יבמ וקומץ סטארטאפים מרוצים ליצור את הדור הבא של מחשבי העל. מחשב קוונטים יעזרו לנו לפתור בעיות, כמו פתירת תהליכים כימיים מורכבים, שהמחשבים הקיימים שלנו אפילו לא יכולים לשרוט את פני השטח של.

אולם העתיד של מחשב קוונטים לא יגיע בקלות, ואין לדעת איך הוא ייראה כשתגיע. כרגע חברות וחוקרים משתמשים בקומץ של גישות שונות כדי לנסות ולבנות את המחשבים החזקים ביותר שהעולם ראה אי פעם. הנה כל מה שאתה צריך לדעת על מהפכת הקוונטים הקרובה.

מהו מחשב קוונטים ?

מחשב קוונטים מנצל את היכולת המוזרה של חלקיקים תת-אטומיים להתקיים ביותר ממצב אחד בכל עת. בשל אופן ההתנהלות הזעיר ביותר של החלקיקים, ניתן לבצע פעולות הרבה יותר מהר ולהשתמש בפחות אנרגיה מהמחשבים הקלאסיים.

במחשוב קלאסי, bit הוא מידע יחיד שיכול להתקיים בשני מצבים – 1 או 0. מחשוב קוונטי משתמש בסיביות קוונטיות, או במקום זאת 'qubits'. אלה מערכות קוונטיות עם שני מצבים. עם זאת, בניגוד לקטע הרגיל, הם יכולים לאחסן הרבה יותר מידע מאשר רק 1 או 0, מכיוון שהם יכולים להתקיים בכל סופרפוזיציה של ערכים אלה.

מחשב קוונטים

"ההבדל בין ביטים וקלאסיות קלאסיות הוא שנוכל להכין גם קוביציות בסופרפוזיציה קוונטית של 0 ו- 1 וליצור מצבים מתואמים לא-פרביליים של מספר קווביטים, מה שמכונה 'מדינות מסתבכות'," אומר אלכסיי פדורוב, פיזיקאי ב- המכון לפיזיקה וטכנולוגיה במוסקבה.

אפשר לחשוב על ריבוע כמו כדור דמיוני. בעוד שחלק קלסי יכול להיות בשני מצבים – בכל אחד משני הקטבים של הכדור – ריבוע יכול להיות כל נקודה על הכדור. משמעות הדבר היא כי מחשב המשתמש בקטעים אלו יכול לאגור כמות עצומה של מידע רב יותר באמצעות פחות אנרגיה מאשר מחשב קלאסי.

כמה זמן עד שנראה מחשב קוונטים פועל בצורה מסחרית ?

עד לא מזמן נראה היה שגוגל מובילה את החבילה כשמדובר ביצירת מחשב קוונטים שיכול לעלות על יכולותיהם של מחשבים קונבנציונליים. גוגל אמרה כי בכוונתה להשיג משהו שהיא מכנה 'עליונות קוונטית' עם מחשב של 49 קילוגרם עד סוף 2017.

כעת, עליונות קוונטית, המתייחסת בערך לנקודה בה מחשב קוונטי יכול לכתוש סכומים שממחשב קונבנציונאלי לא יכול היה לקוות להדמות, אינה בדיוק מונח מקובל בקהילה הקוונטית. הספקנים לגבי פרויקט הקוונטים של גוגל – או לפחות על האופן שבו הוא מדבר על מחשוב קוונטי – טוענים כי עליונות היא למעשה מטרה שרירותית שהוגדרה על ידי גוגל בכדי לגרום לה להיראות כאילו היא עושה צעדים קוונטיים כאשר זה פשוט לעמוד ביעדים שהוטלו על עצמם.

בין אם זו מטרה שרירותית ובין אם לא, גוגל הועברה לתפקיד העליונות על ידי IBM בנובמבר 2017, כאשר החברה הודיעה כי בנתה מחשב קוונטי של 50 קילו-ביט. עם זאת, אפילו זה היה רחוק מלהיות יציב, מכיוון שהמערכת יכולה רק להחזיק את המיקרוסטוסט הקוונטי שלה במשך 90 מיקרו-שניות, שיא, אך רחוק מהזמנים הדרושים בכדי להפוך את מחשב קוונטים למימוש מעשי. רק בגלל שיבמ בנתה מערכת בנפח 50 קילוגרם, עם זאת, לא בהכרח פירושה שהם פיצחו עליונות ובהחלט לא אומרת שהם יצרו מחשב קוונטי שנמצא כמעט מוכן לשימוש מעשי.

לעומת זאת, במקום שיבמ הרחיקה לכת מאשר גוגל, הופכת מחשב קוונטים לזמינים מסחרית. מאז 2016 היא הציעה לחוקרים את ההזדמנות לבצע ניסויים במחשב קוונטי דרך הענן.

אך מחשב קוונטים אינו בשום אופן מירוץ דו-סוסי. ההפעלה הקליפורנית ריגטי מתמקדת ביציבות המערכות שלה ולא רק במספר הקוויביטים והיא יכולה להיות הראשונה לבנות מחשב קוונטי שאנשים באמת יכולים להשתמש בו. D-Wave, חברה שממוקמת בוונקובר, קנדה, כבר יצרה את מה שהיא מכנה מערכת של 2,000 קילווייט אם כי חוקרים רבים אינם רואים את מערכות הגל D כמחשבי קוונטים אמיתיים. גם לאינטל יש עור במשחק. בפברואר 2018 החברה הודיעה כי מצאה דרך לייצר שבבי קוונטים מסיליקון, מה שיקל על ייצורם של שבבים בשיטות ייצור קיימות בהרבה.

מה מחשוב קוונטי יכול לעשות במקום מחשבים רגילים ?

מחשב קוונטים פועל על פי עקרונות שונים לחלוטין ממחשבים קיימים, מה שהופך אותם למתאימים מאוד לפיתרון בעיות מתמטיות מסוימות, כמו למצוא מספרים ראשוניים גדולים מאוד. מכיוון שמספרים ראשוניים חשובים כל כך בקריפטוגרפיה, סביר להניח מחשב קוונטים יוכל במהירות לפצח רבים מהמערכות השומרים על אבטחת המידע המקוון שלנו. בגלל הסיכונים הללו, החוקרים כבר מנסים לפתח טכנולוגיה העמידה בפני פריצות קוונטיות, ועל הצד השני של זה, יתכן שמערכות קריפטוגרפיות מבוססות קוונטיות יהיו הרבה יותר בטוחות מהאנלוגים המקובלים שלהן.

החוקרים נרגשים גם מהסיכוי להשתמש במחשבים קוונטיים למודל של תגובות כימיות מורכבות, משימה שמחשבי-על קונבנציונליים אינם טובים כלל. ביולי 2016, מהנדסי גוגל השתמשו במכשיר קוונטי כדי לדמות מולקולת מימן לראשונה, ומאז IBM הצליחה לדגמן את התנהגותן של מולקולות מורכבות עוד יותר. בסופו של דבר, החוקרים מקווים שהם יוכלו להשתמש בסימולציות קוונטיות כדי לתכנן מולקולות חדשות לחלוטין לשימוש ברפואה. אבל הגביע הקדוש של כימאים קוונטיים הוא להיות מסוגל לדגמן את תהליך הבר-בוש – דרך לייצר אמוניה באופן מלאכותי שעדיין אינו יעיל יחסית. החוקרים מקווים שאם הם יכולים להשתמש במכניקת הקוונטים כדי להבין מה קורה בתגובה זו, הם יוכלו לגלות דרכים חדשות לייעל את התהליך בהרבה.

אודות על avichay

בדוק גם

מה זה PPC

מה זה PPC ? איך זה עובד ? המדריך המלא תשלום לפי לחיצה

מה זה PPC ? ואיך זה עובד ? המדריך כאן ילמד אותך מה זה PPC …

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *