1
00:00:00,195 --> 00:00:03,313
Kebanyakan daripada sejarah kita, teknologi manusia terdiri daripada

2
00:00:03,313 --> 00:00:06,051
otak kita, api dan kayu runcing

3
00:00:06,631 --> 00:00:10,102
Sementara api dan kayu menjadi stesen janakuasa dan senjata nuklear

4
00:00:10,102 --> 00:00:12,692
Penaiktarafan yang paling besar telah berlaku di otak kita

5
00:00:13,132 --> 00:00:17,619
Sejak 1960an, kuasa 'mesin otak' kita telah berkembang pesat

6
00:00:17,619 --> 00:00:21,794
menyebabkan komputer menjadi lebih kecil dan lebih berkuasa pada waktu yang sama

7
00:00:22,524 --> 00:00:25,444
Tetapi proses ini hampir menghampiri had fizikal

8
00:00:25,834 --> 00:00:28,721
Bahagian komputer mendekati saiz satu atom

9
00:00:29,391 --> 00:00:32,689
Untuk memahaminya mengapa ianya satu masalah, kita harus 'bersihkan' beberapa asas

10
00:00:39,666 --> 00:00:43,903
Komputer diperbuat daripada komponen mudah yang melakukan perkara mudah

11
00:00:43,903 --> 00:00:48,474
mewakili maklumat, yang bermaksud memproses dan mengawal mekanisme

12
00:00:49,064 --> 00:00:50,678
Cip komputer mengandungi modul

13
00:00:50,678 --> 00:00:53,906
yang mengandungi get logik yang mengandungi transistor

14
00:00:54,556 --> 00:00:58,459
Transistor ialah bentuk paling mudah dalam pemproses data dalam komputer

15
00:00:58,459 --> 00:01:01,555
asasnya, suis dapat menghalang atau membuka

16
00:01:01,555 --> 00:01:03,479
'Jalan' maklumat yang melaluinya

17
00:01:03,939 --> 00:01:08,463
Maklumat ini dibuat daripada bit yang boleh ditetapkan sama ada sifar atau satu

18
00:01:09,073 --> 00:01:12,982
Gabungan beberapa bit digunakan untuk mewakili maklumat yang lebih kompleks

19
00:01:13,502 --> 00:01:18,025
Transistor digabungkan untuk menjadi get logik, yang melakukan perkara mudah

20
00:01:18,025 --> 00:01:22,888
Contohnya, get DAN menghantar output sesuatu jika semua input menjadi satu

21
00:01:22,888 --> 00:01:25,104
Dan sebaliknya, output sifar

22
00:01:25,664 --> 00:01:28,982
Gabungan get logik menghasilkan modul yang bermakna

23
00:01:28,982 --> 00:01:31,066
contoh, untuk penambahan dua nombor

24
00:01:31,446 --> 00:01:35,134
Apabila anda tambah, anda boleh mendarab, dan sekiranya anda boleh mendarab

25
00:01:35,134 --> 00:01:36,851
asasnya, anda boleh melakukan apa sahaja

26
00:01:37,481 --> 00:01:41,038
Oleh kerana operasi asas adalah lebih mudah daripada matematik darjah satu

27
00:01:41,038 --> 00:01:43,729
bayangkan komputer sebagai sekumpulan kanak-kanak tujuh tahun

28
00:01:43,729 --> 00:01:46,038
yang menjawab soalan matematik yang terlalu asas

29
00:01:46,578 --> 00:01:50,717
Kumpulan yang besar dapat mengira apa-apa pun, daripada astrofizik sehingga Zelda

30
00:01:51,277 --> 00:01:53,617
Walau bagaimanapun, bahagian ini semakin kecil dan kecil

31
00:01:53,617 --> 00:01:56,049
Fizik kuantum membuat perkara lebih mengelirukan

32
00:01:56,649 --> 00:01:59,805
Secara pemikiran sempitnya, transistor hanyalah suis elektrik

33
00:02:00,105 --> 00:02:03,111
Elektrik ialah elektron yang bergerak dari satu tempat ke tempat lain

34
00:02:03,111 --> 00:02:07,818
jadi suis ialah laluan yang boleh menghalang elektron daripada bergerak dalam satu arah

35
00:02:08,408 --> 00:02:11,678
Sekarang, skala tipikal untuk transistor ialah 14 nm

36
00:02:11,678 --> 00:02:15,481
yang mana 8 kali ganda lebih kecil daripada diameter virus HIV

37
00:02:15,481 --> 00:02:18,451
dan 500 kali ganda lebih kecil daripada sel darah merah

38
00:02:18,931 --> 00:02:22,497
Disebabkan transistor mengecil sehingga saiz sebesar beberapa atom

39
00:02:22,497 --> 00:02:25,929
elektron hanya 'menghantar' dirinya ke kawasan lain yang terhalang laluannya

40
00:02:25,929 --> 00:02:28,173
yang dipanggil penerowongan kuantum

41
00:02:28,643 --> 00:02:31,649
Dalam alam kuantum, fizik bertindak dengan berbeza daripada sudut

42
00:02:31,649 --> 00:02:33,358
yang kita biasa jangkakannya

43
00:02:33,358 --> 00:02:36,561
dan komputer tradisional berhenti menjadi tidak masuk akal

44
00:02:37,071 --> 00:02:40,935
Kita menghampiri tembok fizik yang sebenar dalam kemajuan teknologi

45
00:02:41,655 --> 00:02:44,001
Untuk menyelesaikan masalah ini, saintis sedang mencuba

46
00:02:44,001 --> 00:02:47,016
Untuk menggunakan ciri-ciri kuantum untuk kebaikan mereka

47
00:02:47,016 --> 00:02:49,052
dengan membina komputer kuantum

48
00:02:49,664 --> 00:02:53,141
Dalam komputer biasa, bit ialah unit maklumat yang paling kecil

49
00:02:53,611 --> 00:02:57,787
Komputer kuantum menggunakan kubit, yang boleh diset dari satu daripada dua nilai

50
00:02:58,287 --> 00:03:00,613
Kubit boleh dikatakan dua tahap sistem kuantum

51
00:03:00,613 --> 00:03:04,290
seperti putaran dalam medan magnet atau foton tunggal

52
00:03:04,580 --> 00:03:07,518
Sifar dan satu ialah bentuk sistem yang memungkinkan

53
00:03:07,518 --> 00:03:10,678
seperti keufukan foton ataupun kekutuban yang menegak

54
00:03:11,148 --> 00:03:14,524
Dalam dunia kuantum, kubit tidak perlu menjadi salah satu daripada ini

55
00:03:14,524 --> 00:03:17,656
Ianya boleh menjadi apa-apa perkadaran yang dua keadaan dalam satu-satu masa

56
00:03:17,896 --> 00:03:19,905
Inilah yang dipanggil superposisi

57
00:03:20,355 --> 00:03:24,270
Tetapi, sebaik sahaja anda menguji nilai, katakan, dengan menghantar foton ke penapis

58
00:03:24,270 --> 00:03:28,664
Ia harus memutuskan sama ada untuk dikutub secara menegak atau mengufuk

59
00:03:29,234 --> 00:03:33,722
Jadi, selagi ia tidak diperhati, kubit berada dalam kebarangkalian superposisi

60
00:03:33,722 --> 00:03:36,953
Untuk sifar dan satu, dan anda tidak boleh menjangka yang mana akan terjadi

61
00:03:37,623 --> 00:03:41,690
Tetapi, sebaik sahaja anda mengukurnya, ia akan 'runtuh' dalam satu keadaan yang tentu

62
00:03:42,380 --> 00:03:44,537
Superposisi ialah pengubah permainan

63
00:03:45,267 --> 00:03:48,233
Empat bit klasik boleh menjadi satu kepada dua kuasa 4

64
00:03:48,233 --> 00:03:50,040
Tatarajah yang berbeza dalam satu masa

65
00:03:50,422 --> 00:03:54,400
Itulah 16 gabungan yang memungkinkan yang mana hanya boleh digunakan sekali sahaja

66
00:03:54,960 --> 00:03:57,016
4 kubit dalam superposisi, walau bagaimanapun

67
00:03:57,016 --> 00:04:00,202
boleh menjadi semua 16 gabungan dalam satu masa!

68
00:04:00,875 --> 00:04:04,020
Nombor ini tumbuh secara eksponen dengan setiap lebihan kubit

69
00:04:04,530 --> 00:04:08,110
20 daripada mereka boleh menyimpan sejuta nilai dalam selari

70
00:04:08,780 --> 00:04:11,680
Kubit yang tidak intuitif dan pelik yang ada

71
00:04:11,680 --> 00:04:15,147
ialah kekusutan, perhubungan rapat yang mencipta setiap kubit

72
00:04:15,147 --> 00:04:17,968
bertindak balas dengan perubahan dengan keadaan yang berlainan secara spontan

73
00:04:17,968 --> 00:04:20,084
tidak kira betapa jauh mereka

74
00:04:20,564 --> 00:04:23,254
Maksudnya, apabila mengukur hanya satu kubit yang kusut

75
00:04:23,254 --> 00:04:27,562
yang boleh mendeduksi ciri-ciri pasangannya secara terus tanpa perlu melihat

76
00:04:27,942 --> 00:04:30,718
Manipulasi kubit ialah pelentur minda juga

77
00:04:31,118 --> 00:04:34,010
Get logik yang normal, ialah set input mudah

78
00:04:34,010 --> 00:04:36,133
dan menghasilkan satu output tentu

79
00:04:36,654 --> 00:04:39,863
Get kuantum memanipulasi input superposisi

80
00:04:39,863 --> 00:04:44,780
memutar kebarangkalian dan menghasilkan superposisi yang lain sebagai output

81
00:04:45,430 --> 00:04:49,965
Jadi, komputer kuantum boleh diset dengan beberapa kubit, yang mengamalkan get kuantum untuk 'memerangkap' mereka

82
00:04:49,965 --> 00:04:53,171
dan memanipulasi kebarangkalian dan akhirnya mengukur hasilnya

83
00:04:53,171 --> 00:04:57,501
Meruntuhkan superposisi kepada urutan sifar dan satu yang sebenar

84
00:04:57,991 --> 00:05:00,996
yang bermakna, anda boleh dapat kesemua pengiraan

85
00:05:00,996 --> 00:05:04,138
yang memungkinkan dengan penyediaan yang telah siap dalam satu masa

86
00:05:04,728 --> 00:05:06,895
Anda boleh mengukur salah satu hasil

87
00:05:06,895 --> 00:05:09,466
Dan ia mungkin menjadi apa yang anda inginkan

88
00:05:09,466 --> 00:05:11,697
jadi anda perlu menyemak semula dan mencuba lagi

89
00:05:12,717 --> 00:05:15,886
Tetapi dengan mengeksploitasi superposisi dan kekusutan dengan pintar

90
00:05:15,886 --> 00:05:17,888
ini boleh menjadi lebih efisien secara eksponen

91
00:05:17,888 --> 00:05:20,427
yang mana lebih memungkinkan dengan komputer biasa

92
00:05:21,747 --> 00:05:25,463
Jadi, kemungkinan komputer kuantum tidak akan menggantikan komputer di runah kita

93
00:05:25,463 --> 00:05:28,201
Dalam beberapa tempat, mereka ialah superior dengan luas

94
00:05:28,771 --> 00:05:30,457
Salah satunya ialah pencarian pangkalan data

95
00:05:30,817 --> 00:05:32,264
Untuk mencari sesuatu dalam pangkalan data

96
00:05:32,264 --> 00:05:35,479
Komputer biasa mungkin perlu menguji setiap satu entrinya

97
00:05:36,019 --> 00:05:38,812
Algoritma kuantum memerlukan punca kuasa dua pada masa itu

98
00:05:38,812 --> 00:05:41,934
Untuk pangkalan data yang besar ialah perbezaan yang besar

99
00:05:42,761 --> 00:05:46,595
Kegunaan komputer kuantum yang terkenal memusnahkan keselamatan TM

100
00:05:47,235 --> 00:05:49,746
Sekarang, 'browsing' anda, email dan maklumat perbankan

101
00:05:49,746 --> 00:05:53,193
dijaga ketat dengan sistem enkripsi yang mana memberi sesiapa pun

102
00:05:53,193 --> 00:05:56,587
kunci awam untuk mengekod mesej yang hanya anda sahaja yang boleh menyelesaikannya

103
00:05:57,057 --> 00:05:59,889
Masalahnya, kunci awam ini boleh digunakan

104
00:05:59,889 --> 00:06:02,014
untuk menghitung kunci persendirian yang sulit

105
00:06:02,544 --> 00:06:05,520
Untungnya, melakukan matematik yang sepatutnya dengan komputer normal

106
00:06:05,520 --> 00:06:07,690
mengambil masa bertahun-tahun dengan menggunakan kaedah cuba jaya

107
00:06:08,110 --> 00:06:10,520
Tetapi, komputer kuantum dengan kelajuan eksponen

108
00:06:10,520 --> 00:06:11,906
Boleh menyelesaikan dalam masa yang singkat

109
00:06:12,636 --> 00:06:15,345
Kegunaan lain yang sangat menerujakan ialah simulasi

110
00:06:15,795 --> 00:06:18,897
Simulasi dunia kuantum adalah terlalu 'amat' jika bercakap tentang sumber

111
00:06:18,897 --> 00:06:22,062
dan juga untuk struktur lebih besar seperti molekul

112
00:06:22,062 --> 00:06:23,954
Yang tidak terlalu tepat

113
00:06:24,504 --> 00:06:28,254
Jadi kenapa tidak sahaja kita simulasi fizik kuantum dan fizik kuantum yang benar?

114
00:06:29,004 --> 00:06:31,888
Simulasi kuantum boleh membekalkan pandangan protein yang baharu

115
00:06:31,888 --> 00:06:33,783
yang mungkin merevolusikan ubat-ubatan

116
00:06:34,403 --> 00:06:36,878
Sekarang, kita tidak tahu jika komputer kuantum akan muncul

117
00:06:36,878 --> 00:06:40,680
atau hanyalah alatan khusus atau revolusi yang besar kepada kemanusiaan

118
00:06:41,090 --> 00:06:43,733
Kami tidak ada idea di manakah had teknologi

119
00:06:43,733 --> 00:06:45,863
Dan hanya satu cara untuk mengetahui

120
00:06:47,563 --> 00:06:50,625
Video ini disokong oleh Akademi Sains Australia

121
00:06:50,625 --> 00:06:53,525
yang memperkenalkan dan menyokong kecemerlangan sains

122
00:06:54,425 --> 00:06:56,595
Belajar dengan lebih lagi tentang topik ini dan seumpamanya

123
00:06:56,595 --> 00:06:58,567
Di .

124
00:06:58,911 --> 00:07:01,917
Sangat seronok untuk berkerja dengan mereka jadi singgahlah laman web mereka

125
00:07:02,387 --> 00:07:06,070
Video kami berjaya dihasilkan kerana sokongan anda di Patreon.com

126
00:07:06,630 --> 00:07:10,796
Jika mahu menyokong kami dan menjadj sebahagian askar burung Kurzgesagt

127
00:07:10,796 --> 00:07:12,361
Singgahlah laman Patreon kami