Kvantové výpočty - čo to je, definícia a koncept

Kvantové výpočty sú typom výpočtov, ktoré sú založené na princípoch superpozície a kvantového zapletenia.

Inými slovami, ide o iný výpočet, ako je možné vidieť na tradičných počítačoch alebo zariadeniach. Na úrovni hardvéru nepotrebuje procesor ani pamäť, pretože „qubits“ sú hlavnou a jedinou jednotkou tejto technológie.

Podobnosť, ktorú môžeme použiť na vysvetlenie absencie procesora a pamäte, je prípad fotoaparátov, ktoré používali film. Tieto zariadenia pôvodne oddeľovali fotoaparát od filmu, čo boli dva povinne sa doplňujúce objekty, ktoré sa skončili vytvorením digitálnych fotoaparátov, ktoré mohli celý proces uskutočniť centralizáciou do jedného procesora spolu s jeho pamäťou.

Zatiaľ sú tieto kvantové superpočítače orientované na obchodné alebo podnikové využitie, pretože ešte nebola vyvinutá potrebná technológia, ktorá by ich prispôsobenie širokej verejnosti ešte oslnila.

Ako funguje kvantové výpočty

Kvantové výpočty sú založené na dvoch princípoch:

• Kvantová superpozícia: Aj keď je tradičné výpočty založené na absolútnom binárnom systéme, to znamená na absolútnych hodnotách „1“ a „0“, pomocou kvantového výpočtu je možné určiť, že hodnota je súčasne „1“ a „0“ s rôznymi váhami. . Inými slovami, kvantová technológia môže pracovať s hodnotami, ktoré sú 60% '1' a 40% '0'. To je v rozpore s pravidlami stanovenými v tradičných výpočtových technológiách, ktoré umožňujú vývoj nových algoritmov, a teda možnosť riešenia problémov, ktoré predtým nebolo možné vykonať.
• Kvantové zapletenie: Tento pojem znamená, že stav objektu patriaceho do objektového systému môže mať rovnaký stav. Inými slovami, ak by objektom bol atóm a stav by bol konkrétnym miestom, dalo by sa konštatovať, že kvantové zapletenie umožňuje, aby sa ten istý atóm nachádzal na dvoch rôznych miestach, pričom išlo o rovnaký objekt s rovnakým stavom, pretože ten istý objekt môžeme potvrdiť, že stav je rovnaký, aj keď je miesto priestorovo odlišné.

Kvôli obidvom princípom výpočty nevyužívajú „bity“ patriace k tradičnému počítaču, ale využívajú takzvané „qubits“.

Čo sú to „qubits“?

Kvantové „qubits“ v zásade pokrývajú viac informácií, sú rýchlejšie spracovateľné a výkon je vyšší ako u tradičných „bitov“, takže sú najlepšou voľbou na vykonávanie prác s nimi spojených. veľké dáta, simulácia scenárov alebo rozsiahly výpočet pravdepodobností.

Ale nie všetko je v kvantovom výpočte ružové, pretože stabilita a podmienky, ktoré musia byť splnené, aby zariadenie s touto technológiou fungovalo správne, je hlavnou prekážkou kvantového výpočtu.

Uplatnenie v kľúčových odvetviach

Očakáva sa, že táto forma výpočtu bude slúžiť sektorom, kde sú dáta také rozsiahle a zložité, že tradičné výpočty niekedy nedosahujú výkon a rýchlosť.

Týmito sektormi by boli spočiatku sektor zdravotníctva, finančný sektor, sektor kybernetickej bezpečnosti a všetky ďalšie súvisiace s technológiami všeobecne:

• Zdravotníctvo: Hlavným kameňom úrazu v tomto sektore je simulácia a identifikácia scenárov, ktoré vytvárajú podobný scenár, aký predstavuje naše telo. Množstvo dát, simulácie simultánne a nevyhnutné závery takmer znemožňujú, aby tradičné výpočty vytvorili tieto simulácie nad rámec miestnych prípadov.
• Finančný sektor: Aj keď je to odvetvie, ktoré teoreticky najmenej potrebuje tento typ technológie, ak sa zameriame na procesy a technológie Fintech môžeme povedať, že tradičné výpočty skôr alebo neskôr zastarajú. V tomto sektore technológia blockchain Je to zdroj, ktorý sa opakovane opakuje v kryptomenách, ktoré používajú šifrovanie prostredníctvom kódov založených na „bitoch“, takže prechod od tradičného k kvantovému počítaču bude prirodzeným pokrokom.
• Kybernetický bezpečnostný sektor: V takom prípade sa kybernetická bezpečnosť ako taká nepovažuje za odvetvie, ale mohlo by to tak byť v budúcnosti. Aspekt kybernetickej bezpečnosti je kľúčom k porozumeniu kvantového výpočtu, pretože šifrovací systém založený na „bitoch“ môže byť teoreticky ľahko napadnuteľný a poškoditeľný iným systémom navrhnutým na „qubits“.
• Technologický sektor. V tomto sektore by sme mohli spojiť tieto sektory Fintech alebo kybernetická bezpečnosť. Pokrýva však všetky odvetvia, ktoré majú určitý vzťah k technológiám. Podobenstvo sa v tomto prípade mohlo prejaviť tým, že ak bol v tom čase telegraf veľkým pokrokom a rozšíril sa po celom svete ako komunikačný systém par excellence, následný príchod telefónu ho dokázal zosadiť.

Aj keď sú to niektoré zo sektorov, v ktorých sa očakáva najväčšia projekcia tejto technológie, nie je vylúčené jej rozšírenie do ďalších sektorov.