calculatoare cuantice

Calculatorul cuantic: O explicație pe înțelesul tuturor.

Calculatorul cuantic pe înțelesul tuturor

Dacă stai să te gândești, puterea de calcul aflată zi de zi în buzunarele noastre este echivalentă cu cea a computerelor militare de acum 50 de ani care ocupau o întreagă cameră – fascinant, nu? Dar iată că în ciuda acestui uriaș progres  pe care l-am făcut cu noile tehnologii aparute, încă rămân probleme pe care calculatoarele clasice nu le pot rezolva. Mulți cred că soluția stă în calculatoarele cuantice – una dintre cele mai noi inventii despre care specialiștii vorbesc.

Limitele calculatoarelor clasice

Pentru început, să înțelegem de ce forma clasică de computer este limitată.  Acum că am făcut tranzistori aproape la fel de mici ca un atom, trebuie să schimbăm felul în care gândim și construim calculatoarele. Deși un computer clasic ne ajută să realizăm multe lucruri grozave, „sub capotă” nu este decât un calculator care folosește o secvență de biți cu valori de 0 și 1 care reprezintă două stări distincte (cum ar fi „da” sau „nu”) care organizează datele pe care le introducem după un set prestabilit de instrucțiuni. Computerele cuantice nu sunt menite să le înlocuiască pe cele clasice, ci ne așteptăm să devină instrumente cu totul diferite pe care să le folosim la rezolvarea unor probleme de o complexitate dincolo de capacitățile unui computer clasic.

Practic, pe măsură ce intrăm într-o lume din ce în ce mai mare a datelor, în care informația pe care avem nevoie să o stocăm crește, începem să avem nevoie de mai multe zero-uri și 1 și de tranzistorii care-i procesează. În mare parte, computerele clasice sunt limitate la a aface un singur lucru pe rând, așa că cu cât este mai complexă problema de rezolvat, cu atât durează mai mult.  O problemă ce necesită mai multă putere și timp de calcul decât este capabil un computer actual se numește o problemă intratabilă. Pentru aceste probleme vor fi dedicate computerele cuantice.

calculatoare cuantice

Puterea computerelor cuantice

Când intri în lumea particulelor atomice și subatomice, lucrurile încep să se comporte în feluri neașteptate. Particulele acestea pot exista de fapt în mai multe stări în același timp. Tocmai de această abilitate pot fi avantajate computerele cuantice.

În locul biților folosiți de computerele convenționale, un computer cuantic folosește biți cuantici, numiți și qubiți (en. quantum bits). Ca să ilustrăm diferența, imaginează-ți o sferă. Un bit se poate alfa la oricare din cei doi poli ai sferei. Ceea ce înseamnă că un computer ce utilizează qubiți poate stoca un cantitate enormă de informații folosind mai puțină energie decât un computer clasic. Intrând în zona cuantică a calculatoarelor, în care legile tradiționale ale fizicii nu se mai aplică, vom avea posibilitatea de a crea procesoare ce sunt cu un milion de ori (sau mai mult!) mai rapide decât cele pe care le folosim în mod curent. Sună fantastic, dar provocarea stă în faptul că calculul cuantic este de asemenea incredibil de complex.

Industria IT este pusă sub presiune pentru a găsi modalități de a face calculul mai eficient, deoarece am atins limitele eficienței energetice folosind metode clasice. Până în 2040, conform unui raport al Asociației Industriilor Semiconductoare, nu vom mai avea capacitatea de a propulsa toate mașinile din întreaga lume. Tocmai de aceea industria computerelor se luptă pentru a face noile tehnologii aparute, computerele cuantice, să funcționeze la scară comercială.

Modul în care lumea noastră se va schimba cu ajutorul calculatorului cuantic

Este dificil să preziceți modul în care calculatorul cuantic va schimba lumea noastră pur și simplu pentru că vor exista aplicații în toate industriile. Ne îndrăgostim de un domeniu complet nou al fizicii și vor exista soluții și utilizări pe care nu le-am gândit încă. Dar când vă gândiți la cât de multe computere clasice au revoluționat lumea noastră cu o utilizare relativ simplă a biților și două opțiuni de 0 sau 1, vă puteți imagina posibilitățile extraordinare atunci când aveți puterea de procesare a qubits care poate efectua milioane de calcule în același moment .

Ceea ce știm este că va fi schimbarea jocului pentru fiecare industrie și va avea un impact enorm în modul în care facem afaceri, vom inventa noi medicamente și materiale, vom proteja datele noastre, vom explora spațiul și vom anticipa evenimentele meteorologice și schimbările climatice. Nu este o coincidență că unele dintre cele mai influente companii din lume, cum ar fi IBM și Google și guvernele lumii, investesc în tehnologia cuantică de calcul. Se așteaptă ca calculul cuantic să schimbe lumea noastră, deoarece ne va permite să rezolvăm problemele și să experimentăm eficiența care nu este posibilă astăzi.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *