0:00:00.195,0:00:03.313
Kebanyakan daripada sejarah kita, teknologi manusia terdiri daripada

0:00:03.313,0:00:06.051
otak kita, api dan kayu runcing

0:00:06.631,0:00:10.102
Sementara api dan kayu menjadi stesen janakuasa dan senjata nuklear

0:00:10.102,0:00:12.692
Penaiktarafan yang paling besar telah berlaku di otak kita

0:00:13.132,0:00:17.619
Sejak 1960an, kuasa 'mesin otak' kita telah berkembang pesat

0:00:17.619,0:00:21.794
menyebabkan komputer menjadi lebih kecil dan lebih berkuasa pada waktu yang sama

0:00:22.524,0:00:25.444
Tetapi proses ini hampir menghampiri had fizikal

0:00:25.834,0:00:28.721
Bahagian komputer mendekati saiz satu atom

0:00:29.391,0:00:32.689
Untuk memahaminya mengapa ianya satu masalah, kita harus 'bersihkan' beberapa asas

0:00:39.666,0:00:43.903
Komputer diperbuat daripada komponen mudah yang melakukan perkara mudah

0:00:43.903,0:00:48.474
mewakili maklumat, yang bermaksud memproses dan mengawal mekanisme

0:00:49.064,0:00:50.678
Cip komputer mengandungi modul

0:00:50.678,0:00:53.906
yang mengandungi get logik yang mengandungi transistor

0:00:54.556,0:00:58.459
Transistor ialah bentuk paling mudah dalam pemproses data dalam komputer

0:00:58.459,0:01:01.555
asasnya, suis dapat menghalang atau membuka

0:01:01.555,0:01:03.479
'Jalan' maklumat yang melaluinya

0:01:03.939,0:01:08.463
Maklumat ini dibuat daripada bit yang boleh ditetapkan sama ada sifar atau satu

0:01:09.073,0:01:12.982
Gabungan beberapa bit digunakan untuk mewakili maklumat yang lebih kompleks

0:01:13.502,0:01:18.025
Transistor digabungkan untuk menjadi get logik, yang melakukan perkara mudah

0:01:18.025,0:01:22.888
Contohnya, get DAN menghantar output sesuatu jika semua input menjadi satu

0:01:22.888,0:01:25.104
Dan sebaliknya, output sifar

0:01:25.664,0:01:28.982
Gabungan get logik menghasilkan modul yang bermakna

0:01:28.982,0:01:31.066
contoh, untuk penambahan dua nombor

0:01:31.446,0:01:35.134
Apabila anda tambah, anda boleh mendarab, dan sekiranya anda boleh mendarab

0:01:35.134,0:01:36.851
asasnya, anda boleh melakukan apa sahaja

0:01:37.481,0:01:41.038
Oleh kerana operasi asas adalah lebih mudah daripada matematik darjah satu

0:01:41.038,0:01:43.729
bayangkan komputer sebagai sekumpulan kanak-kanak tujuh tahun

0:01:43.729,0:01:46.038
yang menjawab soalan matematik yang terlalu asas

0:01:46.578,0:01:50.717
Kumpulan yang besar dapat mengira apa-apa pun, daripada astrofizik sehingga Zelda

0:01:51.277,0:01:53.617
Walau bagaimanapun, bahagian ini semakin kecil dan kecil

0:01:53.617,0:01:56.049
Fizik kuantum membuat perkara lebih mengelirukan

0:01:56.649,0:01:59.805
Secara pemikiran sempitnya, transistor hanyalah suis elektrik

0:02:00.105,0:02:03.111
Elektrik ialah elektron yang bergerak dari satu tempat ke tempat lain

0:02:03.111,0:02:07.818
jadi suis ialah laluan yang boleh menghalang elektron daripada bergerak dalam satu arah

0:02:08.408,0:02:11.678
Sekarang, skala tipikal untuk transistor ialah 14 nm

0:02:11.678,0:02:15.481
yang mana 8 kali ganda lebih kecil daripada diameter virus HIV

0:02:15.481,0:02:18.451
dan 500 kali ganda lebih kecil daripada sel darah merah

0:02:18.931,0:02:22.497
Disebabkan transistor mengecil sehingga saiz sebesar beberapa atom

0:02:22.497,0:02:25.929
elektron hanya 'menghantar' dirinya ke kawasan lain yang terhalang laluannya

0:02:25.929,0:02:28.173
yang dipanggil penerowongan kuantum

0:02:28.643,0:02:31.649
Dalam alam kuantum, fizik bertindak dengan berbeza daripada sudut

0:02:31.649,0:02:33.358
yang kita biasa jangkakannya

0:02:33.358,0:02:36.561
dan komputer tradisional berhenti menjadi tidak masuk akal

0:02:37.071,0:02:40.935
Kita menghampiri tembok fizik yang sebenar dalam kemajuan teknologi

0:02:41.655,0:02:44.001
Untuk menyelesaikan masalah ini, saintis sedang mencuba

0:02:44.001,0:02:47.016
Untuk menggunakan ciri-ciri kuantum untuk kebaikan mereka

0:02:47.016,0:02:49.052
dengan membina komputer kuantum

0:02:49.664,0:02:53.141
Dalam komputer biasa, bit ialah unit maklumat yang paling kecil

0:02:53.611,0:02:57.787
Komputer kuantum menggunakan kubit, yang boleh diset dari satu daripada dua nilai

0:02:58.287,0:03:00.613
Kubit boleh dikatakan dua tahap sistem kuantum

0:03:00.613,0:03:04.290
seperti putaran dalam medan magnet atau foton tunggal

0:03:04.580,0:03:07.518
Sifar dan satu ialah bentuk sistem yang memungkinkan

0:03:07.518,0:03:10.678
seperti keufukan foton ataupun kekutuban yang menegak

0:03:11.148,0:03:14.524
Dalam dunia kuantum, kubit tidak perlu menjadi salah satu daripada ini

0:03:14.524,0:03:17.656
Ianya boleh menjadi apa-apa perkadaran yang dua keadaan dalam satu-satu masa

0:03:17.896,0:03:19.905
Inilah yang dipanggil superposisi

0:03:20.355,0:03:24.270
Tetapi, sebaik sahaja anda menguji nilai, katakan, dengan menghantar foton ke penapis

0:03:24.270,0:03:28.664
Ia harus memutuskan sama ada untuk dikutub secara menegak atau mengufuk

0:03:29.234,0:03:33.722
Jadi, selagi ia tidak diperhati, kubit berada dalam kebarangkalian superposisi

0:03:33.722,0:03:36.953
Untuk sifar dan satu, dan anda tidak boleh menjangka yang mana akan terjadi

0:03:37.623,0:03:41.690
Tetapi, sebaik sahaja anda mengukurnya, ia akan 'runtuh' dalam satu keadaan yang tentu

0:03:42.380,0:03:44.537
Superposisi ialah pengubah permainan

0:03:45.267,0:03:48.233
Empat bit klasik boleh menjadi satu kepada dua kuasa 4

0:03:48.233,0:03:50.040
Tatarajah yang berbeza dalam satu masa

0:03:50.422,0:03:54.400
Itulah 16 gabungan yang memungkinkan yang mana hanya boleh digunakan sekali sahaja

0:03:54.960,0:03:57.016
4 kubit dalam superposisi, walau bagaimanapun

0:03:57.016,0:04:00.202
boleh menjadi semua 16 gabungan dalam satu masa!

0:04:00.875,0:04:04.020
Nombor ini tumbuh secara eksponen dengan setiap lebihan kubit

0:04:04.530,0:04:08.110
20 daripada mereka boleh menyimpan sejuta nilai dalam selari

0:04:08.780,0:04:11.680
Kubit yang tidak intuitif dan pelik yang ada

0:04:11.680,0:04:15.147
ialah kekusutan, perhubungan rapat yang mencipta setiap kubit

0:04:15.147,0:04:17.968
bertindak balas dengan perubahan dengan keadaan yang berlainan secara spontan

0:04:17.968,0:04:20.084
tidak kira betapa jauh mereka

0:04:20.564,0:04:23.254
Maksudnya, apabila mengukur hanya satu kubit yang kusut

0:04:23.254,0:04:27.562
yang boleh mendeduksi ciri-ciri pasangannya secara terus tanpa perlu melihat

0:04:27.942,0:04:30.718
Manipulasi kubit ialah pelentur minda juga

0:04:31.118,0:04:34.010
Get logik yang normal, ialah set input mudah

0:04:34.010,0:04:36.133
dan menghasilkan satu output tentu

0:04:36.654,0:04:39.863
Get kuantum memanipulasi input superposisi

0:04:39.863,0:04:44.780
memutar kebarangkalian dan menghasilkan superposisi yang lain sebagai output

0:04:45.430,0:04:49.965
Jadi, komputer kuantum boleh diset dengan beberapa kubit, yang mengamalkan get kuantum untuk 'memerangkap' mereka

0:04:49.965,0:04:53.171
dan memanipulasi kebarangkalian dan akhirnya mengukur hasilnya

0:04:53.171,0:04:57.501
Meruntuhkan superposisi kepada urutan sifar dan satu yang sebenar

0:04:57.991,0:05:00.996
yang bermakna, anda boleh dapat kesemua pengiraan

0:05:00.996,0:05:04.138
yang memungkinkan dengan penyediaan yang telah siap dalam satu masa

0:05:04.728,0:05:06.895
Anda boleh mengukur salah satu hasil

0:05:06.895,0:05:09.466
Dan ia mungkin menjadi apa yang anda inginkan

0:05:09.466,0:05:11.697
jadi anda perlu menyemak semula dan mencuba lagi

0:05:12.717,0:05:15.886
Tetapi dengan mengeksploitasi superposisi dan kekusutan dengan pintar

0:05:15.886,0:05:17.888
ini boleh menjadi lebih efisien secara eksponen

0:05:17.888,0:05:20.427
yang mana lebih memungkinkan dengan komputer biasa

0:05:21.747,0:05:25.463
Jadi, kemungkinan komputer kuantum tidak akan menggantikan komputer di runah kita

0:05:25.463,0:05:28.201
Dalam beberapa tempat, mereka ialah superior dengan luas

0:05:28.771,0:05:30.457
Salah satunya ialah pencarian pangkalan data

0:05:30.817,0:05:32.264
Untuk mencari sesuatu dalam pangkalan data

0:05:32.264,0:05:35.479
Komputer biasa mungkin perlu menguji setiap satu entrinya

0:05:36.019,0:05:38.812
Algoritma kuantum memerlukan punca kuasa dua pada masa itu

0:05:38.812,0:05:41.934
Untuk pangkalan data yang besar ialah perbezaan yang besar

0:05:42.761,0:05:46.595
Kegunaan komputer kuantum yang terkenal memusnahkan keselamatan TM

0:05:47.235,0:05:49.746
Sekarang, 'browsing' anda, email dan maklumat perbankan

0:05:49.746,0:05:53.193
dijaga ketat dengan sistem enkripsi yang mana memberi sesiapa pun

0:05:53.193,0:05:56.587
kunci awam untuk mengekod mesej yang hanya anda sahaja yang boleh menyelesaikannya

0:05:57.057,0:05:59.889
Masalahnya, kunci awam ini boleh digunakan

0:05:59.889,0:06:02.014
untuk menghitung kunci persendirian yang sulit

0:06:02.544,0:06:05.520
Untungnya, melakukan matematik yang sepatutnya dengan komputer normal

0:06:05.520,0:06:07.690
mengambil masa bertahun-tahun dengan menggunakan kaedah cuba jaya

0:06:08.110,0:06:10.520
Tetapi, komputer kuantum dengan kelajuan eksponen

0:06:10.520,0:06:11.906
Boleh menyelesaikan dalam masa yang singkat

0:06:12.636,0:06:15.345
Kegunaan lain yang sangat menerujakan ialah simulasi

0:06:15.795,0:06:18.897
Simulasi dunia kuantum adalah terlalu 'amat' jika bercakap tentang sumber

0:06:18.897,0:06:22.062
dan juga untuk struktur lebih besar seperti molekul

0:06:22.062,0:06:23.954
Yang tidak terlalu tepat

0:06:24.504,0:06:28.254
Jadi kenapa tidak sahaja kita simulasi fizik kuantum dan fizik kuantum yang benar?

0:06:29.004,0:06:31.888
Simulasi kuantum boleh membekalkan pandangan protein yang baharu

0:06:31.888,0:06:33.783
yang mungkin merevolusikan ubat-ubatan

0:06:34.403,0:06:36.878
Sekarang, kita tidak tahu jika komputer kuantum akan muncul

0:06:36.878,0:06:40.680
atau hanyalah alatan khusus atau revolusi yang besar kepada kemanusiaan

0:06:41.090,0:06:43.733
Kami tidak ada idea di manakah had teknologi

0:06:43.733,0:06:45.863
Dan hanya satu cara untuk mengetahui

0:06:47.563,0:06:50.625
Video ini disokong oleh Akademi Sains Australia

0:06:50.625,0:06:53.525
yang memperkenalkan dan menyokong kecemerlangan sains

0:06:54.425,0:06:56.595
Belajar dengan lebih lagi tentang topik ini dan seumpamanya

0:06:56.595,0:06:58.567
Di .

0:06:58.911,0:07:01.917
Sangat seronok untuk berkerja dengan mereka jadi singgahlah laman web mereka

0:07:02.387,0:07:06.070
Video kami berjaya dihasilkan kerana sokongan anda di Patreon.com

0:07:06.630,0:07:10.796
Jika mahu menyokong kami dan menjadj sebahagian askar burung Kurzgesagt

0:07:10.796,0:07:12.361
Singgahlah laman Patreon kami