Весь наш осознанный мир, делится на две части: черное - белое, день - ночь, жизнь - смерть. орел - решка. Затронув момент с монеткой, можете ли вы сказать: в каком положении находится монетка, будучи в воздухе? Очевидно что вы не можете этого сделать! Мы привыкли жить в двоичной системе, в ней все удобно и крайне понятно. Компьютерные процессоры работают в той же самой системе, это их фундаментальная особенность. При правильной организации транзисторов, инструкций и логических схем, можно сделать буквально все! А может и не все… а может и не может.
Возвращаясь к монетке в воздухе, мы по прежнему не знаем ее положение. Монетка находится в состоянии суперпозиции, она одновременно показывает и орла и решку. Эрвин Шрёдингер создатель квантовой механики популярно объяснил принцип полупозиции при помощи кота!
На самом деле, стандартные процессоры не такие уж всемогущие, как вы могли думать до прочтения этой статьи! Я согласен, что крупнейшие Дата-центры пропускают через себя сотни петабайт данных, это звучит внушительно, но не достаточно. Что если самому мощному компьютеру дать на пробу BigData (очень большие данные), то ему понадобятся десятки часов, а то и сотни лет чтобы найти оптимальное решение задачи. И вот после этого, приходит осознание слабости.. все современные технологии настолько далеки, что до сих пор есть реальные задачи, на решение которых могут уйти сотни лет.
Все это было именно так до того времени, пока не изобрели квантовый компьютер, который способен решать такие задачи в считанные секунды! Интересно? Тогда дочитайте эту статью до конца!
Чем плохи современные компьютеры
Чем они плохи? Для обычного человека совершенно ничем.
Обратите внимание: США делают ставку на квантовые компьютеры.
Современные компьютеры способны обрабатывать данные и решать задачи, которые необходимы людям. При помощи тех же компьютеров мы начали осваивать космос и решать вековые проблемы.Но, что если наши задачи будут немного специфичны? Что если нам необходимо перелопатить столько вариантов, что обыкновенный компьютер не сделает этого никогда?
Возьмем стандартный пример, который приводили уже много раз:
- У нас есть 3 человека и два такси. Нам необходимо рассадить этих людей по машинам, сколько получится вариантов? 2*2*2=8 у нас получится 8 вариантов. Мы можем решить эту задачку в уме, компьютер потратит на это долю секунды.
- Вот вторая задачка, она звучит все так же просто: 100 человек и 2 автобуса. Сложно? Сложно. Я покажу вам то количество решений, которой у нас выйдет: 2 в степени 100, это всего 1,267,650,600,228,229,401,496,703,205,376 решений. Это настолько много, что компьютеру понадобится 14 000 000 000 лет для решения этой задачи.
Почему так долго? Все потому, что транзистор может либо пропускать ток, либо его не пропускать: тем самым транзистор либо в положении 1 либо 0. Это есть ничто иное как бит информации. Для того чтобы решить простейшую задачу с тремя людьми и двумя машинами, Процессору необходимо испробовать все варианты:
И так всегда, либо 0 либо 1.
Кубиты?
Что еще за кубиты, спросите вы. Ну, могу вас заверить, это точно не Бит в кубе. Quantum Bits - квантовый бит, а проще - кубит.
Так что же такое этот самый Кубит? Это столь маленький объект, который подчиняется законам квантового мира (Даже в Мстителях было про это, когда Человек Муравей застрял в квантовом мире). Кубит одновременно является 1 и 0, такое состояние является суперпозицией. Это и есть принципиальное различие с Битами.
Но, на самом деле, кубиты не являются такими беспорядочными объектами, которые не могут в себе определиться. Кубит находится в состоянии суперпозиции до тех пор, пока вы его не измерите (это сравнимо с монеткой, которая все таки упала вам в ладонь).
Не думайте что все происходит случайно и по воле случая, в квантовой механике все строго, алгоритмы выбираются отнюдь не случайно.
PS
Каким бы сложным не был ваш компьютер, компания РЕМБУК с легкостью справится с его обслуживанием!
Пару фактов о РЕМБУК:
- Мы находимся в более чем 70 ти городах России
- Работаем каждый день без выходных
- Мы в ТОП-3 ремонтных сервисов РФ
- Нам доверяют более 60 000 россия
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Квантовый компьютер: предыстория.