Quantum Computing Explained (당신이 5 살짜리처럼)
어떤 Quantum Computing (Quantum Computing) 개념은 최근에 바이러스 성을 띄게되었습니다. 특정 국무 총리 님 덕분입니다. 우리에게 비 과학적 엿봄에 의해 과학의 많은 미지의 영토 중 하나.
우리 중 대다수가 수십 년 동안 존재 함에도 불구하고 아직 그것에 대해 들어 본 적이없는 이유는 대부분 이론적이야. 처음에 그것을 실험하고 있던 사람들 매우 자장이었다. 그것 때문에 군사 및 기업 비밀의 필요성.
그럼에도 불구하고 우리는 양자 역학과 컴퓨팅 조합이 존재한다는 것을 알고 있으며 갑자기 이것이 모든 사람의 관심 영역에 포함된다는 사실을 알게되었습니다. 어떤 양자 컴퓨터가 루프에서 빠져 나오고 싶지 않은지 계속해서 읽어 본 다음, 오늘날 우리가 사용하는 전통적인 컴퓨터보다 왜 더 나은지 알아보십시오..
전통적인 컴퓨터 및 비트
컴퓨터는 주로 디지털 전자이며 이진수로 표현 된 데이터와 상호 작용한다. 비트 (0과 1)로 알려져 있습니다. 이미지, 텍스트, 오디오 또는 기타 모든 데이터가 있어야합니다. 모두 비트 단위로 저장됩니다..
물리적으로 이진수 0과 1은 임의의 2- 상태 엔티티를 사용하여 표현됨 동전 (머리 및 꼬리) 또는 스위치 (켜기 또는 끄기)처럼. 컴퓨터에서 비트는 전압의 유무 (1 또는 0), 또는 자기 방향의 변화 또는 보존 자기 하드 디스크.
저장된 비트를 계산하여 데이터를 조작합니다.. 계산은 일반적으로 전자 신호의 통과를 제어하는 트랜지스터로 구성된 논리 게이트에 의해 수행됩니다. 신호가 통과하도록 허용하면 비트 1이고 신호가 끊어지면 0입니다..
트랜지스터의 한계
칩 크기가 점점 줄어들고 부품 수가 증가함에 따라 전자 장치에는 7nm만큼 작은 수백만 개의 트랜지스터가있을 수 있습니다 (적혈구보다 1000 배 작고 일부 원자보다 20 배 이상 작음).
트랜지스터의 크기는 계속 줄어들지 만 궁극적으로 전자가 터널을 통과하는 물리적 한계를 맞을 것이고 전자 신호 흐름을 제어 할 수 없다..
강력한 계산 및 소형 장치가 날로 커짐에 따라, 기본 전자 부품의 크기 제한은 진도 커브. 과학자들은 새로운 방법을 찾고 있습니다. 데이터를 계산하고 저장하는 데 소요되는 시간과 공간을 줄입니다., 우리가 사용할 수있는 방법 중 하나는 양자 컴퓨팅입니다..
큐 비츠, 중첩과 얽힘
양자 컴퓨팅은 비트 대신 큐 비트를 사용하여 데이터를 나타냅니다. Qubits는 다음과 같은 양자 입자를 사용하여 표현됩니다. 전자들 과 광자.
양자 입자는 스핀 (spin) 및 분극 (polarization)과 같은 특성을 가지고있어서 데이터를 나타낼 수 있습니다. 예를 들어, 위쪽으로 회전하는 큐빗은 1이 될 수 있고 0은 0이 될 수 있습니다..
그러나 양자 연산의 힘은 1 또는 0 인 비트와 달리, 큐 비트는 1과 0이 될 수 있습니다. 동시에, 라는 속성 때문에 위에 놓기, 여기서 양자 입자 여러 주에있다. 동시에.
이것은 큐 비트의 계산 능력을 증가시킵니다. 왜냐하면 계산 과정에서 1과 0 모두에 사용될 수 있고 마지막에는 1 회 사용될 수 있기 때문입니다 정확히 잰, 1 또는 0이됩니다..
중첩 특성은 오스트리아 물리학 자 Schrödinger가 가상의 고양이에 대해 수행 한 유명한 사고 실험에 의해 쉽게 설명 될 수 있습니다.
양자 세계에는 컴퓨팅에서 활용할 수있는 또 다른 속성이 있습니다. 양자 얽힘. 기본적으로 얽히게되는 양자 입자의 성질 과 서로에 의존하게된다. 따로 따로 변경할 수 없습니다..
그들은 마치 같이 행동한다. 전체적인 상태를 가진 단일 시스템.
2 개의 큐 비트가 서로 얽혀 있다고 가정 해 보겠습니다. 큐 비트의 상태가 변경되면 다른 큐브도 변경됩니다. 따라서 기존 컴퓨터와 비교하여 컴퓨팅 시간을 크게 단축 할 수있는 실제 병렬 처리 또는 컴퓨팅이 가능합니다..
어려움과 용도
과학자와 엔지니어가 극복해야 할 많은 실용적인 장애물이 있습니다. 큐 비트에 대한 통제 된 환경 조성 과 속성을 조작하는 방법 찾기, 원하는 결과를 내기 위해.
그러나 높은 계산 능력을 가진 양자 컴퓨터가 최종적으로 만들어지면, 그렇지 않으면 문제를 해결하는 데 사용할 수 있습니다. 아주 오래 걸린다. 전통적인 컴퓨터로 완성된다..
많은 수의 주요 요인 찾기, 많은 도시의 여행 판매원 문제 및 기타 유사한 문제 찾기 결과를 얻으려면 지수 값의 비교가 필요하다.에스. 또한, 거대한 데이터베이스를 통한 검색은 현재의 디지털 컴퓨터에서도 여전히 시간이 많이 소요되는 프로세스입니다.
이러한 문제는 전통적인 컴퓨터에서 수세기 걸릴 수있는 문제를 몇 분 만에 해결할 수있는 양자 컴퓨터로 해결할 수 있습니다.
(H / T : IBM)
