Return to Video

הסבר על המיחשוב הקוונטי בעשר דקות בלבד

  • 0:01 - 0:02
    הבה נשחק משחק.
  • 0:03 - 0:06
    דמיינו שאתם בלאס-וגאס,
  • 0:06 - 0:07
    בקזינו,
  • 0:07 - 0:11
    ואתם מחליטים לשחק במשחק
    על אחד ממחשבי הקזינו,
  • 0:11 - 0:14
    בדיוק כמו שהייתם משחקים
    סוליטייר או שחמט.
  • 0:15 - 0:18
    המחשב יכול לבצע מהלכים במשחק,
    בדיוק כמו שחקן אנושי.
  • 0:18 - 0:20
    זהו משחק מטבע.
  • 0:21 - 0:24
    הוא מתחיל במטבע
    המוצג במצב עץ,
  • 0:24 - 0:26
    ועל המחשב לעשות
    את המהלך הראשון.
  • 0:26 - 0:28
    הוא יכול לבחור בין האפשרות
    להטיל את המטבע או לא,
  • 0:29 - 0:30
    אבל אתם אינכם יכולים
    לראות את התוצאה.
  • 0:31 - 0:32
    אחר כך מגיע תורכם.
  • 0:33 - 0:36
    אתם יכולים לבחור בין האפשרות
    להטיל את המטבע או לא,
  • 0:36 - 0:39
    והמהלך שלכם לא ייחשף
    בפני היריב שלכם, המחשב.
  • 0:40 - 0:44
    לבסוף, המחשב משחק שוב,
    ויכול להטיל את המטבע או לא,
  • 0:44 - 0:46
    ולאחר שלושת הסיבובים הללו,
  • 0:46 - 0:48
    נחשף המטבע,
  • 0:48 - 0:51
    ואם הוא על צד עץ,
    המחשב ניצח,
  • 0:51 - 0:53
    ואם הוא על צד פלי,
    אתם ניצחתם.
  • 0:54 - 0:56
    אז זהו משחק פשוט למדי,
  • 0:56 - 0:59
    ואם כולם משחקים באופן הוגן,
    והמטבע חוקי,
  • 0:59 - 1:03
    אז יש לכם 50 אחוז סיכוי
    לנצח במשחק הזה.
  • 1:03 - 1:05
    וכדי לוודא זאת,
  • 1:05 - 1:09
    ביקשתי מהסטודנטים שלי
    לשחק במשחק הזה על המחשבים שלנו,
  • 1:09 - 1:11
    ולאחר הרבה, הרבה נסיונות,
  • 1:11 - 1:15
    היה שעור הנצחונות שלהם 50 אחוזים,
    או קרוב ל-50 אחוז,
  • 1:15 - 1:16
    כצפוי.
  • 1:16 - 1:18
    נשמע כמו משחק משעמם, נכון?
  • 1:18 - 1:22
    אבל מה אם יכולתם לשחק במשחק הזה
    על מחשב קוונטי?
  • 1:23 - 1:26
    טוב, אז אין מחשבים קוונטיים
    בבתי הקזינו של לאס וגאס,
  • 1:26 - 1:28
    עד כמה שידוע לי,
  • 1:28 - 1:31
    אבל חברת איי-בי-אם
    בנתה מחשב קוונטי עובד.
  • 1:31 - 1:32
    הנה הוא.
  • 1:33 - 1:34
    אבל מהו מחשב קוונטי?
  • 1:35 - 1:37
    ובכן, הפיזיקה הקוונטית מתארת
  • 1:37 - 1:41
    את ההתנהגות של האטומים
    והחלקיקים הבסיסיים,
  • 1:41 - 1:44
    כגון האלקטרונים והפוטונים.
  • 1:44 - 1:45
    מחשב קוונטי פועל
  • 1:45 - 1:48
    בכך שהוא שולט על ההתנהגות
    של חלקיקים אלה,
  • 1:48 - 1:52
    אבל בדרך שונה לגמרי
    מהמחשבים הרגילים שלנו.
  • 1:52 - 1:56
    לכן מחשב קוונטי אינו
    סתם גירסה חזקה יותר
  • 1:56 - 1:58
    של המחשבים בני זמננו,
  • 1:58 - 2:02
    ממש כמו שנורת חשמל
    איננה גירסה חזקה יותר של נר.
  • 2:02 - 2:06
    אינכם יכולים לבנות נורת חשמל
    ע"י שיפור מתמשך של נרות.
  • 2:07 - 2:09
    נורת חשמל היא טכנולוגיה שונה,
  • 2:09 - 2:12
    המבוססת על הבנה מדעית עמוקה יותר.
  • 2:12 - 2:16
    באופן דומה, מחשב קוונטי
    הוא התקן מסוג חדש,
  • 2:16 - 2:18
    המבוסס על מדע הפיזיקה הקוונטית,
  • 2:18 - 2:22
    ובדיוק כמו שנורת החשמל
    גרמה לשינוי מהותי בחברה האנושית,
  • 2:22 - 2:24
    כך יש למחשבים הקוונטיים
    את הפוטנציאל
  • 2:24 - 2:26
    להשפיע על היבטים רבים בחיינו,
  • 2:26 - 2:30
    כולל צרכי אבטחת המידע שלנו,
    מערכת הבריאות ואפילו על האינטרנט.
  • 2:31 - 2:35
    ולכן חברות בכל רחבי העולם
    עובדות על בניית ההתקנים האלו,
  • 2:35 - 2:37
    וכדי לראות על מה כל ההתרגשות,
  • 2:38 - 2:40
    הבה נשחק במשחק שלנו
    על מחשב קוונטי.
  • 2:41 - 2:46
    אני יכולה להכנס למחשב הקוונטי
    של איי-בי-אם מכאן,
  • 2:46 - 2:48
    מה שאומר שאני יכולה
    לשחק במשחק מרחוק,
  • 2:48 - 2:49
    וכך יכולים גם אתם.
  • 2:50 - 2:56
    לשם כך, אולי אתם זוכרים
    שקיבלתם מראש דוא"ל מ-TED,
  • 2:56 - 2:59
    השואל אתכם האם תבחרו
    להטיל את המטבע או לא,
  • 2:59 - 3:01
    במידה ותשחקו במשחק.
  • 3:01 - 3:06
    למעשה, ביקשנו מכם לבחור
    בין עיגול לריבוע.
  • 3:06 - 3:10
    לא ידעתם את זה, אבל בחירת עיגול
    משמעותה היתה "להטיל את המטבע",
  • 3:10 - 3:12
    ובחירת ריבוע משמעותה
    היתה "לא להטיל את המטבע."
  • 3:13 - 3:16
    קיבלנו 372 תגובות.
  • 3:16 - 3:17
    תודה רבה.
  • 3:17 - 3:21
    זה אומר שאנחנו יכולים לשחק
    372 סיבובים נגד המחשב הקוונטי
  • 3:21 - 3:23
    תוך שימוש בבחירות שלכם.
  • 3:23 - 3:25
    אפשר לשחק את המשחק מהר מאד,
  • 3:25 - 3:28
    ואני יכולה להציג לכם את התוצאות פה ומיד.
  • 3:28 - 3:31
    לרוע המזל, ההצלחה שלכם היתה זעומה.
  • 3:31 - 3:33
    (צחוק)
  • 3:33 - 3:36
    המחשב הקוונטי ניצח כמעט בכל פעם.
  • 3:36 - 3:40
    הוא הפסיד כמה פעמים רק
    בגלל שגיאות תפעוליות של המחשב.
  • 3:40 - 3:42
    (צחוק)
  • 3:42 - 3:45
    אז איך הוא השיג
    את רצף הנצחונות המדהים הזה?
  • 3:46 - 3:49
    זה נראה כמו קסם או מעשה רמייה,
  • 3:49 - 3:51
    אבל למעשה,
    זוהי רק פיזיקה קוונטית בפעולה.
  • 3:52 - 3:53
    הנה ההסבר כיצד זה עובד.
  • 3:53 - 3:59
    מחשב רגיל מדמה
    את שני צדי המטבע בסיביות:
  • 3:59 - 4:01
    אפס או אחת,
  • 4:01 - 4:04
    כך גם הטלת או אי הטלת מטבע,
    בשבב המחשב.
  • 4:04 - 4:07
    המחשב הקוונטי שונה לחלוטין.
  • 4:07 - 4:12
    לסיבית קוונטית יש זהות נזילה יותר,
    ולא-בינארית.
  • 4:13 - 4:18
    היא יכולה להתקיים ב"סופרפוזיציה",
    או צירוף של אפס ואחד,
  • 4:18 - 4:23
    עם הסתברות כלשהי להיות באפס
    והסתברות כלשהי להיות במצב אחד.
  • 4:24 - 4:26
    במלים אחרות, הזהות שלה
    מתקיימת על ספקטרום.
  • 4:27 - 4:31
    לדוגמה, יכולה להיות הסתברות
    של 70 אחוז שהיא באפס
  • 4:31 - 4:33
    ו-30 אחוז שהזהות שלה היא אחד
  • 4:33 - 4:37
    או 80-20 או 60-40.
  • 4:37 - 4:40
    מרחב האפשרויות הוא אינסופי.
  • 4:40 - 4:41
    הרעיון העיקרי כאן
  • 4:41 - 4:45
    הוא שצריך לוותר על ערכים מדוייקים
    של אפס או אחד
  • 4:45 - 4:47
    ולהתיר מידה מסויימת של חוסר-ודאות.
  • 4:48 - 4:49
    במהלך המשחק,
  • 4:49 - 4:54
    יוצר המחשב הקוונטי את הצירוף
    הנזיל הזה של צירופי עץ ופלי,
  • 4:54 - 4:55
    של אפס או אחד,
  • 4:55 - 4:58
    כך שלא משנה מה ייבחר השחקן,
  • 4:58 - 4:59
    הטלת מטבע או אי הטלתה,
  • 4:59 - 5:01
    מצב הסופרפוזיציה נשאר כפי שהוא.
  • 5:02 - 5:05
    הדבר דומה לבחישה
    של שני נוזלים בתערובת.
  • 5:06 - 5:10
    לא משנה אם תבחשו או לא,
    הנוזלים נשארים בתערובת,
  • 5:10 - 5:13
    אבל במהלך הסופי שלו,
  • 5:13 - 5:17
    המחשב הקוונטי יודע לבטל
    את הערבול של אפס ואחד,
  • 5:17 - 5:20
    ולשחזר באופן מושלם את מצבי העץ
    כך שתמיד תפסידו.
  • 5:20 - 5:22
    (צחוק)
  • 5:22 - 5:26
    אם אתם חושבים שזה קצת מוזר,
    אתם בהחלט צודקים.
  • 5:27 - 5:31
    מטבעות רגילים אינם נמצאים
    בצירוף של מצבי עץ ופלי.
  • 5:31 - 5:35
    אנו איננו חוווים את המציאות
    הקוונטית הנזילה הזאת
  • 5:35 - 5:37
    בחיי היומיום שלנו.
  • 5:37 - 5:40
    אז אם אתם חשים מבולבלים
    מהקוואנטום,
  • 5:40 - 5:42
    אל תדאגו, זה סימן שאתם
    מתחילים לתפוס את זה.
  • 5:42 - 5:45
    (צחוק)
  • 5:45 - 5:49
    אבל אפילו שאנו לא חוווים
    את המוזרות הקוונטית,
  • 5:49 - 5:52
    אנחנו יכולים לראות את התופעות
    הממשיות מאד שלה בפעולה.
  • 5:52 - 5:54
    ראיתם בעצמכם את הנתונים.
  • 5:55 - 5:56
    המחשב הקוונטי ניצח
  • 5:56 - 6:01
    מכיוון שהוא רתם
    את הסופרפוזיציה ואת חוסר-הוודאות,
  • 6:01 - 6:03
    ותכונות קוונטיות אלה
    הן מלאות עוצמה,
  • 6:03 - 6:05
    ושימושיות לא רק כדי לנצח
    במשחקי מטבע,
  • 6:06 - 6:09
    אלא גם בבניית
    טכנולוגיות קוונטיות עתידיות.
  • 6:09 - 6:13
    הרשו לי להציג לכם שלוש דוגמאות
    של שימושים אפשריים
  • 6:13 - 6:14
    שעשויים לשנות את חיינו.
  • 6:15 - 6:20
    ראשית, חוסר-הוודאות הקוונטית
    יכולה לשמש ביצירת מפתחות פרטיים
  • 6:20 - 6:24
    להצפנת הודעות
    הנשלחות ממקום אחד לשני
  • 6:24 - 6:29
    באופן שפצחנים לא יוכלו
    להעתיק בסתר את המפתח בצורה מושלמת,
  • 6:29 - 6:31
    הודות לחוסר-הוודאות הקוונטית.
  • 6:32 - 6:36
    יהיה עליהם להפר
    את חוקי הפיזיקה הקוונטית
  • 6:36 - 6:37
    כדי לפצח את המפתח.
  • 6:38 - 6:42
    סוג כזה של הצפנה חסינת-פיצוח
    כבר נבדק ע"י בנקים
  • 6:42 - 6:44
    ומוסדות אחרים ברחבי העולם.
  • 6:45 - 6:51
    כיום, אנו עושים שימוש ביותר מ-17 מיליארד
    התקנים מקושרים בעולם.
  • 6:52 - 6:55
    אז תארו לעצמכם את ההשפעה העצומה
    שיכולה להיות להצפנה קוונטית בעתיד.
  • 6:56 - 7:00
    שנית, טכנולוגיות קוונטיות
    יכולות לשנות לחלוטין
  • 7:00 - 7:02
    את מערכת הבריאות ותעשיית התרופות.
  • 7:02 - 7:08
    לדוגמה, התכנון והניתוח
    של מולקולות המשמשות לפיתוח תרופות
  • 7:08 - 7:10
    הם כיום בעייה קשה,
  • 7:10 - 7:15
    וזאת משום שתיאור וחישוב מדוייקים
  • 7:15 - 7:19
    של כל התכונות הקוונטיות
    של כל האטומים במולקולה
  • 7:19 - 7:23
    הינם משימות חישוביות קשות,
    אפילו עבור מחשבי-העל שלנו.
  • 7:23 - 7:26
    אבל מחשב קוונטי
    מסוגל להרבה יותר,
  • 7:26 - 7:29
    כיוון שהוא פועל תוך שימוש
    באותן תכונות קוונטיות
  • 7:29 - 7:32
    כמו המולקולה אותה הוא
    מנסה לדמות.
  • 7:32 - 7:36
    לכן, הדמיות קוונטיות בקנה מידה רחב
    עבור פיתוח תרופות
  • 7:36 - 7:40
    עשויות אולי להוביל למציאת טיפולים
    עבור מחלות כמו אלצהיימר,
  • 7:40 - 7:42
    אשר פוגעת בחיי אלפים.
  • 7:42 - 7:45
    והדוגמה השלישית, השימוש
    החביב עלי של הפיזיקה הקוונטית,
  • 7:45 - 7:50
    הוא טלפורטציה של מידע
    ממקום אחד לאחר
  • 7:50 - 7:53
    מבלי לשדר את המידע
    באופן פיזי.
  • 7:54 - 7:57
    נשמע כמו מדע בדיוני,
    אבל זה אפשרי,
  • 7:57 - 8:01
    מכיוון שהזהויות הבלתי-מוגדרות
    של החלקיקים הקוונטיים
  • 8:01 - 8:04
    יכולות לבצע שזירה במרחב ובזמן
  • 8:04 - 8:08
    בדרך כזו שכאשר אתם משנים
    משהו בחלקיק אחד,
  • 8:08 - 8:10
    זה יכול להשפיע על האחר,
  • 8:10 - 8:12
    וזה יוצר ערוץ טלפורטציה.
  • 8:13 - 8:16
    הדבר כבר הודגם
    במעבדות מחקר
  • 8:16 - 8:19
    ויכול לשמש כנדבך
    ברשת אינטרנט קוונטית עתידית.
  • 8:19 - 8:23
    אין לנו עדיין רשת כזאת,
  • 8:23 - 8:25
    אבל הצוות שלי
    עובד על האפשרויות האלו,
  • 8:26 - 8:29
    ע"י הדמייה של רשת קוונטית
    על גבי מחשב קוונטי.
  • 8:30 - 8:34
    אנחנו תיכננו ומימשנו
    כמה פרוטוקולים חדשים ומעניינים
  • 8:34 - 8:40
    כגון טלפורטציה
    בין משתמשים שונים ברשת,
  • 8:40 - 8:42
    תמסורת מידע יעילה
  • 8:42 - 8:44
    ואפילו הצבעת בחירות
    מאובטחת-מידע.
  • 8:45 - 8:47
    אז אני נהנית מאד
    להיות פיזיקאית קוונטית.
  • 8:47 - 8:49
    אני ממליצה על זה בפה מלא.
  • 8:49 - 8:51
    (צחוק)
  • 8:51 - 8:54
    אנו זוכים להיות מגליה
    של ארץ-פלאות קוונטית.
  • 8:54 - 8:57
    מי יודע אילו שימושים
    נגלה בעתיד.
  • 8:57 - 9:00
    עלינו להתקדם בזהירות ובאחריות
  • 9:00 - 9:02
    בבניית העתיד הקוונטי שלנו.
  • 9:03 - 9:05
    ועבורי באופן אישי,
  • 9:05 - 9:10
    אינני רואה את הפיזיקה הקוונטית רק ככלי
    שמיועד לבניית מחשבים קוונטיים.
  • 9:10 - 9:15
    אני רואה במחשבים הקוונטיים
    אמצעי עבורנו לגילוי המסתורין של הטבע
  • 9:15 - 9:19
    ולחשיפת עוד ועוד מאותו עולם נסתר
    שמחוץ לחוויות שלנו.
  • 9:19 - 9:21
    כמה מדהים זה שאנו בני האדם,
  • 9:21 - 9:24
    עם הגישה המוגבלת יחסית
    שלנו ליקום,
  • 9:24 - 9:27
    יכולים בכל זאת לראות
    הרחק מעבר לאופקינו
  • 9:27 - 9:30
    רק בעזרת הדמיון שלנו
    וכוח ההמצאה שלנו.
  • 9:30 - 9:33
    והיקום גומל לנו בחזרה
  • 9:33 - 9:36
    בכך שהוא מראה לנו
    עד כמה הוא מעניין ומפתיע.
  • 9:37 - 9:41
    העתיד מיסודו אינו ודאי,
  • 9:41 - 9:44
    ועבורי, זה ללא ספק מלהיב.
  • 9:44 - 9:45
    תודה רבה.
  • 9:46 - 9:52
    (מחיאות כפיים)
Title:
הסבר על המיחשוב הקוונטי בעשר דקות בלבד
Speaker:
שוהיני גוז
Description:

מחשב קוונטי איננו רק גירסה חזקה יותר של המחשבים אשר משמשים אותנו כיום, אלא משהו שונה לחלוטין המתבסס על הבנה מדעית חדשה - ועל יותר מקצת אי-ודאות. הצטרפו לארץ הפלאות הקוונטית עם שוהיני גוז, עמיתת המחקר של TED, ולמדו איך טכנולוגיה זו נושאת בחובה את האפשרויות לחולל מהפכה בתעשיית התרופות, ליצור הצפנת מידע חסינת-פיצוח ואפילו לבצע טלפורטציה של מידע.
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TEDTalks
Duration:
10:04

Hebrew subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.