WEBVTT 00:00:00.195 --> 00:00:03.313 Kebanyakan daripada sejarah kita, teknologi manusia terdiri daripada 00:00:03.313 --> 00:00:06.051 otak kita, api dan kayu runcing 00:00:06.631 --> 00:00:10.102 Sementara api dan kayu menjadi stesen janakuasa dan senjata nuklear 00:00:10.102 --> 00:00:12.692 Penaiktarafan yang paling besar telah berlaku di otak kita 00:00:13.132 --> 00:00:17.619 Sejak 1960an, kuasa 'mesin otak' kita telah berkembang pesat 00:00:17.619 --> 00:00:21.794 menyebabkan komputer menjadi lebih kecil dan lebih berkuasa pada waktu yang sama 00:00:22.524 --> 00:00:25.444 Tetapi proses ini hampir menghampiri had fizikal 00:00:25.834 --> 00:00:28.721 Bahagian komputer mendekati saiz satu atom 00:00:29.391 --> 00:00:32.689 Untuk memahaminya mengapa ianya satu masalah, kita harus 'bersihkan' beberapa asas 00:00:39.666 --> 00:00:43.903 Komputer diperbuat daripada komponen mudah yang melakukan perkara mudah 00:00:43.903 --> 00:00:48.474 mewakili maklumat, yang bermaksud memproses dan mengawal mekanisme 00:00:49.064 --> 00:00:50.678 Cip komputer mengandungi modul 00:00:50.678 --> 00:00:53.906 yang mengandungi get logik yang mengandungi transistor 00:00:54.556 --> 00:00:58.459 Transistor ialah bentuk paling mudah dalam pemproses data dalam komputer 00:00:58.459 --> 00:01:01.555 asasnya, suis dapat menghalang atau membuka 00:01:01.555 --> 00:01:03.479 'Jalan' maklumat yang melaluinya 00:01:03.939 --> 00:01:08.463 Maklumat ini dibuat daripada bit yang boleh ditetapkan sama ada sifar atau satu 00:01:09.073 --> 00:01:12.982 Gabungan beberapa bit digunakan untuk mewakili maklumat yang lebih kompleks 00:01:13.502 --> 00:01:18.025 Transistor digabungkan untuk menjadi get logik, yang melakukan perkara mudah 00:01:18.025 --> 00:01:22.888 Contohnya, get DAN menghantar output sesuatu jika semua input menjadi satu 00:01:22.888 --> 00:01:25.104 Dan sebaliknya, output sifar 00:01:25.664 --> 00:01:28.982 Gabungan get logik menghasilkan modul yang bermakna 00:01:28.982 --> 00:01:31.066 contoh, untuk penambahan dua nombor 00:01:31.446 --> 00:01:35.134 Apabila anda tambah, anda boleh mendarab, dan sekiranya anda boleh mendarab 00:01:35.134 --> 00:01:36.851 asasnya, anda boleh melakukan apa sahaja 00:01:37.481 --> 00:01:41.038 Oleh kerana operasi asas adalah lebih mudah daripada matematik darjah satu 00:01:41.038 --> 00:01:43.729 bayangkan komputer sebagai sekumpulan kanak-kanak tujuh tahun 00:01:43.729 --> 00:01:46.038 yang menjawab soalan matematik yang terlalu asas 00:01:46.578 --> 00:01:50.717 Kumpulan yang besar dapat mengira apa-apa pun, daripada astrofizik sehingga Zelda 00:01:51.277 --> 00:01:53.617 Walau bagaimanapun, bahagian ini semakin kecil dan kecil 00:01:53.617 --> 00:01:56.049 Fizik kuantum membuat perkara lebih mengelirukan 00:01:56.649 --> 00:01:59.805 Secara pemikiran sempitnya, transistor hanyalah suis elektrik 00:02:00.105 --> 00:02:03.111 Elektrik ialah elektron yang bergerak dari satu tempat ke tempat lain 00:02:03.111 --> 00:02:07.818 jadi suis ialah laluan yang boleh menghalang elektron daripada bergerak dalam satu arah 00:02:08.408 --> 00:02:11.678 Sekarang, skala tipikal untuk transistor ialah 14 nm 00:02:11.678 --> 00:02:15.481 yang mana 8 kali ganda lebih kecil daripada diameter virus HIV 00:02:15.481 --> 00:02:18.451 dan 500 kali ganda lebih kecil daripada sel darah merah 00:02:18.931 --> 00:02:22.497 Disebabkan transistor mengecil sehingga saiz sebesar beberapa atom 00:02:22.497 --> 00:02:25.929 elektron hanya 'menghantar' dirinya ke kawasan lain yang terhalang laluannya 00:02:25.929 --> 00:02:28.173 yang dipanggil penerowongan kuantum 00:02:28.643 --> 00:02:31.649 Dalam alam kuantum, fizik bertindak dengan berbeza daripada sudut 00:02:31.649 --> 00:02:33.358 yang kita biasa jangkakannya 00:02:33.358 --> 00:02:36.561 dan komputer tradisional berhenti menjadi tidak masuk akal 00:02:37.071 --> 00:02:40.935 Kita menghampiri tembok fizik yang sebenar dalam kemajuan teknologi 00:02:41.655 --> 00:02:44.001 Untuk menyelesaikan masalah ini, saintis sedang mencuba 00:02:44.001 --> 00:02:47.016 Untuk menggunakan ciri-ciri kuantum untuk kebaikan mereka 00:02:47.016 --> 00:02:49.052 dengan membina komputer kuantum 00:02:49.664 --> 00:02:53.141 Dalam komputer biasa, bit ialah unit maklumat yang paling kecil 00:02:53.611 --> 00:02:57.787 Komputer kuantum menggunakan kubit, yang boleh diset dari satu daripada dua nilai 00:02:58.287 --> 00:03:00.613 Kubit boleh dikatakan dua tahap sistem kuantum 00:03:00.613 --> 00:03:04.290 seperti putaran dalam medan magnet atau foton tunggal 00:03:04.580 --> 00:03:07.518 Sifar dan satu ialah bentuk sistem yang memungkinkan 00:03:07.518 --> 00:03:10.678 seperti keufukan foton ataupun kekutuban yang menegak 00:03:11.148 --> 00:03:14.524 Dalam dunia kuantum, kubit tidak perlu menjadi salah satu daripada ini 00:03:14.524 --> 00:03:17.656 Ianya boleh menjadi apa-apa perkadaran yang dua keadaan dalam satu-satu masa 00:03:17.896 --> 00:03:19.905 Inilah yang dipanggil superposisi 00:03:20.355 --> 00:03:24.270 Tetapi, sebaik sahaja anda menguji nilai, katakan, dengan menghantar foton ke penapis 00:03:24.270 --> 00:03:28.664 Ia harus memutuskan sama ada untuk dikutub secara menegak atau mengufuk 00:03:29.234 --> 00:03:33.722 Jadi, selagi ia tidak diperhati, kubit berada dalam kebarangkalian superposisi 00:03:33.722 --> 00:03:36.953 Untuk sifar dan satu, dan anda tidak boleh menjangka yang mana akan terjadi 00:03:37.623 --> 00:03:41.690 Tetapi, sebaik sahaja anda mengukurnya, ia akan 'runtuh' dalam satu keadaan yang tentu 00:03:42.380 --> 00:03:44.537 Superposisi ialah pengubah permainan 00:03:45.267 --> 00:03:48.233 Empat bit klasik boleh menjadi satu kepada dua kuasa 4 00:03:48.233 --> 00:03:50.040 Tatarajah yang berbeza dalam satu masa 00:03:50.422 --> 00:03:54.400 Itulah 16 gabungan yang memungkinkan yang mana hanya boleh digunakan sekali sahaja 00:03:54.960 --> 00:03:57.016 4 kubit dalam superposisi, walau bagaimanapun 00:03:57.016 --> 00:04:00.202 boleh menjadi semua 16 gabungan dalam satu masa! 00:04:00.875 --> 00:04:04.020 Nombor ini tumbuh secara eksponen dengan setiap lebihan kubit 00:04:04.530 --> 00:04:08.110 20 daripada mereka boleh menyimpan sejuta nilai dalam selari 00:04:08.780 --> 00:04:11.680 Kubit yang tidak intuitif dan pelik yang ada 00:04:11.680 --> 00:04:15.147 ialah kekusutan, perhubungan rapat yang mencipta setiap kubit 00:04:15.147 --> 00:04:17.968 bertindak balas dengan perubahan dengan keadaan yang berlainan secara spontan 00:04:17.968 --> 00:04:20.084 tidak kira betapa jauh mereka 00:04:20.564 --> 00:04:23.254 Maksudnya, apabila mengukur hanya satu kubit yang kusut 00:04:23.254 --> 00:04:27.562 yang boleh mendeduksi ciri-ciri pasangannya secara terus tanpa perlu melihat 00:04:27.942 --> 00:04:30.718 Manipulasi kubit ialah pelentur minda juga 00:04:31.118 --> 00:04:34.010 Get logik yang normal, ialah set input mudah 00:04:34.010 --> 00:04:36.133 dan menghasilkan satu output tentu 00:04:36.654 --> 00:04:39.863 Get kuantum memanipulasi input superposisi 00:04:39.863 --> 00:04:44.780 memutar kebarangkalian dan menghasilkan superposisi yang lain sebagai output 00:04:45.430 --> 00:04:49.965 Jadi, komputer kuantum boleh diset dengan beberapa kubit, yang mengamalkan get kuantum untuk 'memerangkap' mereka 00:04:49.965 --> 00:04:53.171 dan memanipulasi kebarangkalian dan akhirnya mengukur hasilnya 00:04:53.171 --> 00:04:57.501 Meruntuhkan superposisi kepada urutan sifar dan satu yang sebenar 00:04:57.991 --> 00:05:00.996 yang bermakna, anda boleh dapat kesemua pengiraan 00:05:00.996 --> 00:05:04.138 yang memungkinkan dengan penyediaan yang telah siap dalam satu masa 00:05:04.728 --> 00:05:06.895 Anda boleh mengukur salah satu hasil 00:05:06.895 --> 00:05:09.466 Dan ia mungkin menjadi apa yang anda inginkan 00:05:09.466 --> 00:05:11.697 jadi anda perlu menyemak semula dan mencuba lagi 00:05:12.717 --> 00:05:15.886 Tetapi dengan mengeksploitasi superposisi dan kekusutan dengan pintar 00:05:15.886 --> 00:05:17.888 ini boleh menjadi lebih efisien secara eksponen 00:05:17.888 --> 00:05:20.427 yang mana lebih memungkinkan dengan komputer biasa 00:05:21.747 --> 00:05:25.463 Jadi, kemungkinan komputer kuantum tidak akan menggantikan komputer di runah kita 00:05:25.463 --> 00:05:28.201 Dalam beberapa tempat, mereka ialah superior dengan luas 00:05:28.771 --> 00:05:30.457 Salah satunya ialah pencarian pangkalan data 00:05:30.817 --> 00:05:32.264 Untuk mencari sesuatu dalam pangkalan data 00:05:32.264 --> 00:05:35.479 Komputer biasa mungkin perlu menguji setiap satu entrinya 00:05:36.019 --> 00:05:38.812 Algoritma kuantum memerlukan punca kuasa dua pada masa itu 00:05:38.812 --> 00:05:41.934 Untuk pangkalan data yang besar ialah perbezaan yang besar 00:05:42.761 --> 00:05:46.595 Kegunaan komputer kuantum yang terkenal memusnahkan keselamatan TM 00:05:47.235 --> 00:05:49.746 Sekarang, 'browsing' anda, email dan maklumat perbankan 00:05:49.746 --> 00:05:53.193 dijaga ketat dengan sistem enkripsi yang mana memberi sesiapa pun 00:05:53.193 --> 00:05:56.587 kunci awam untuk mengekod mesej yang hanya anda sahaja yang boleh menyelesaikannya 00:05:57.057 --> 00:05:59.889 Masalahnya, kunci awam ini boleh digunakan 00:05:59.889 --> 00:06:02.014 untuk menghitung kunci persendirian yang sulit 00:06:02.544 --> 00:06:05.520 Untungnya, melakukan matematik yang sepatutnya dengan komputer normal 00:06:05.520 --> 00:06:07.690 mengambil masa bertahun-tahun dengan menggunakan kaedah cuba jaya 00:06:08.110 --> 00:06:10.520 Tetapi, komputer kuantum dengan kelajuan eksponen 00:06:10.520 --> 00:06:11.906 Boleh menyelesaikan dalam masa yang singkat 00:06:12.636 --> 00:06:15.345 Kegunaan lain yang sangat menerujakan ialah simulasi 00:06:15.795 --> 00:06:18.897 Simulasi dunia kuantum adalah terlalu 'amat' jika bercakap tentang sumber 00:06:18.897 --> 00:06:22.062 dan juga untuk struktur lebih besar seperti molekul 00:06:22.062 --> 00:06:23.954 Yang tidak terlalu tepat 00:06:24.504 --> 00:06:28.254 Jadi kenapa tidak sahaja kita simulasi fizik kuantum dan fizik kuantum yang benar? 00:06:29.004 --> 00:06:31.888 Simulasi kuantum boleh membekalkan pandangan protein yang baharu 00:06:31.888 --> 00:06:33.783 yang mungkin merevolusikan ubat-ubatan 00:06:34.403 --> 00:06:36.878 Sekarang, kita tidak tahu jika komputer kuantum akan muncul 00:06:36.878 --> 00:06:40.680 atau hanyalah alatan khusus atau revolusi yang besar kepada kemanusiaan 00:06:41.090 --> 00:06:43.733 Kami tidak ada idea di manakah had teknologi 00:06:43.733 --> 00:06:45.863 Dan hanya satu cara untuk mengetahui 00:06:47.563 --> 00:06:50.625 Video ini disokong oleh Akademi Sains Australia 00:06:50.625 --> 00:06:53.525 yang memperkenalkan dan menyokong kecemerlangan sains 00:06:54.425 --> 00:06:56.595 Belajar dengan lebih lagi tentang topik ini dan seumpamanya 00:06:56.595 --> 00:06:58.567 Di . 00:06:58.911 --> 00:07:01.917 Sangat seronok untuk berkerja dengan mereka jadi singgahlah laman web mereka 00:07:02.387 --> 00:07:06.070 Video kami berjaya dihasilkan kerana sokongan anda di Patreon.com 00:07:06.630 --> 00:07:10.796 Jika mahu menyokong kami dan menjadj sebahagian askar burung Kurzgesagt 00:07:10.796 --> 00:07:12.361 Singgahlah laman Patreon kami