Kvantecomputere Forklaret – Den Menneskelige Teknologis Grænser
-
0:00 - 0:04I størstedelen af vores historie har mennesket været bestående af
-
0:04 - 0:06vores hjerner, ild og skarpe spyd.
-
0:06 - 0:10Mens ild og skarpe spyd blev til kraftværker og atomvåben,
-
0:10 - 0:13har den største opgradering været sket i vores hjerne.
-
0:13 - 0:18Siden 1960'erne har kraften i vores hjernemaskiner udviklet sig meget,
-
0:18 - 0:22hvilket har tilladt computere at blive mindre og mere kraftfulde på samme tid.
-
0:23 - 0:26Men disse fremskridt er ved at møde deres fysiske grænse.
-
0:26 - 0:30Computerdele er ved at nå størrelsen af et atom.
-
0:30 - 0:34For at forstå hvorfor dette er et problem,
bliver vi nødt til at få afklaret noget. -
0:37 - 0:40I En Nødeskald
af kortsagt/kurzgesagt -
0:40 - 0:44En computer er lavet op af meget simple
komponenter der gør meget simple ting, -
0:44 - 0:49repræsentere data, forstå det,
og kontrollere mekanismer. -
0:49 - 0:51Computerchips er bitte små moduler,
-
0:51 - 0:54som indeholder logiske gates
hvilket indeholder transistorer. -
0:54 - 0:59En transistor er den simpleste form
for data gennemgåelse i computere, -
0:59 - 1:02overfladisk set en afbryder
der enten kan åbne eller lukke -
1:02 - 1:04vejen for informationen der vil igennem.
-
1:04 - 1:09Denne information er opbygget af bits,
hvilket enten kan være sat til nul eller en. -
1:09 - 1:13Kombinationer af flere bit bliver brugt til
at repræsentere mere komplekse informationer. -
1:13 - 1:18Transistorer er beregnet til at lave
logiske gates, som stadigvæk gør meget simple ting. -
1:18 - 1:23For eksempel kan AND-gates sende et output
af én hvis alle af dens inputs er en, -
1:23 - 1:25ellers kommer der nul.
-
1:25 - 1:29Kombinationer af logiske gates kan
endeligt lave meningsfulde moduler, -
1:29 - 1:32for eksempel kan man tilføje to numre.
-
1:32 - 1:35Når du først kan addere, så kan du også gange,
og når du først kan gange, -
1:35 - 1:38så kan du stortset alt.
-
1:38 - 1:41Siden alle normale handlinger er
mere simpelt end førsteklasses matematik, -
1:41 - 1:44så du kan tænke på en computer
som en gruppe syvårige -
1:44 - 1:47der svare på meget simple matematikspørgsmål.
-
1:47 - 1:51En stor nok gruppe af dem ville kunne udregne
alt fra astrofysik til Zelda-spil. -
1:51 - 1:54Men med dele der bliver
mindre og mindre, -
1:54 - 1:57gør kvantemekanik pludseligt
alting mere indviklet. -
1:57 - 2:00Så kort sagt er en transistor
bare en elafbryder. -
2:00 - 2:03Elektricitet er elektroner der bevæger
sig fra et sted til et andet, -
2:03 - 2:08så en kontakt er en korridor der kan blokere
elektroner fra at bevæge sig fra at bevæge sig. -
2:08 - 2:12I dag er den typiske størrelse
på en transistor 14 nanometer, -
2:12 - 2:16hvilket er omkring 8 gange mindre
end HIV-virussens diameter -
2:16 - 2:19og 500 gange mindre end en råd blodcelles diameter.
-
2:19 - 2:22I takt med at transistorer bliver
på størrelse med få atomer, -
2:22 - 2:26vil elektroner bare overføre sig selv
til den anden side af en blokkeret korridor -
2:26 - 2:29ved hjælp af en teknik der kaldes
for kvantetunneleførelse. -
2:29 - 2:32I kvanteriget virker fysik
anderledes end -
2:32 - 2:34de forudsigelige måder vi er vant til,
-
2:34 - 2:37og tradiotionelle computere
begynder med ikke at give mening. -
2:37 - 2:42Vi er på vej til at nå en real fysisk
barriere for vores teknologiske fremskridt. -
2:42 - 2:44For at løse dette problem
prøver videnskabsfolk at -
2:44 - 2:47bruge disse unormale kvante
egenskaber til deres fordel -
2:47 - 2:50ved at bygge kvantecomputere.
-
2:50 - 2:54I normale computere er bits den
mindste enhed af information. -
2:54 - 2:58Kvantecomputere bruger qubits, hvilket
kan bliver sat til en af to værdier. -
2:58 - 3:01En qubit kan være ethvert
kvantesystem med to niveauer, -
3:01 - 3:05ligesom centrifugering i et magnetisk felt
eller et enkelt foton. -
3:05 - 3:08Nul og et er dette
systems mulige tilstande, -
3:08 - 3:11ligesom fotonets vandrette
eller lodrette polarisering. -
3:11 - 3:15I kvanteverdenen behøver qubit ikke
at være i bare en af disse: -
3:15 - 3:18den kan være i ethvert forhold,
i begge tilstande, på samme tid. -
3:18 - 3:21Dette kaldes for 'superposition'.
-
3:21 - 3:25Men så snart du kan teste dens værdi, ved
for eksempel at sende fotoner gennem et filter, -
3:25 - 3:29bliver den nødt til at bestemme sig for om
den vil være vandret eller lodret polariseret. -
3:29 - 3:34Så, så længe den er uobserveret, vil qubit
være i en superposition af sandsynligheder -
3:34 - 3:38fra nul til en, og du vil ikke
kunne forudsige hvor den ville være. -
3:38 - 3:42Men så snart du måler den, vil den
kollapse ind i et af de definitive tilstande. -
3:43 - 3:45Superposition er en game-changer.
-
3:45 - 3:49Fire klassiske bits kan
være 2 opløftet med 4 -
3:49 - 3:51forskellige konfigurationer på samme tid.
-
3:51 - 3:55Det er 16 mulige kombinationer, hvor du
kun ville kunne bruge en af dem. -
3:55 - 3:57Fire qubits i superposition,
-
3:57 - 4:01vil dog kunne være i alle af
disse 16 kombinationer, på samme tid. -
4:01 - 4:05Dette tal vokser eksponentielt
med hver ekstra qubit. -
4:05 - 4:0920 af dem kan allerede opbevare
en million værdier, parallelt. -
4:09 - 4:13Et meget mærkeligt og ikke-intuitivt
egenskab qubits kan have, er -
4:13 - 4:16sammenblanding, en tæt forbindelse,
der får enhver af qubiterne -
4:16 - 4:19til at reagere til en ændring i
de andres tilstand øjeblikkeligt, -
4:19 - 4:21lige meget hvor langt de er fra hinanden.
-
4:21 - 4:24Dette betyder at når man måler
bare en lille indviklet qubit, -
4:24 - 4:28vil du direkte kunne udlede egenskaberne
af deres partnere uden at skulle kigge. -
4:28 - 4:31Qubitmanipulation
er ligeså en mind-bender. -
4:31 - 4:34En normal logiske gate får
et simpelt sæt af input -
4:34 - 4:36og producere derefter ét endeligt resultat.
-
4:37 - 4:40En kvantegate manipulerer
et input af superpositioner, -
4:40 - 4:45roterer sandsynligheder, og producerer
en anden superposition som resultat. -
4:45 - 4:50Så en kvantecomputer opsætter nogle qubiter,
tilføjer kvantegates til at indvikle dem, -
4:50 - 4:54og manipulerer sandsynligheder,
og så måler den endeligt udkommet, -
4:54 - 4:58kollapser superpositioner til en
faktisk sekvens med nuller og ettaller. -
4:58 - 5:01Hvad det betyder er at du vil
få en masse udregninger -
5:01 - 5:05som er mulige med dit setup,
alt færdigt på samme tid. -
5:05 - 5:07I sidste ende kan du altså kun
måle ét af resultaterne, -
5:07 - 5:10og det vil forhåbentligt
blive den du ønsker, -
5:10 - 5:13så du bør måske lige
lave et doubletjek, og prøve igen. -
5:13 - 5:16Men ved at udnytte superposition
og indvikling på en kløgtig måde, -
5:16 - 5:18kan dette blive mere effektivt
-
5:18 - 5:22end hvad der nogensinde ville
være muligt på en normal computer. -
5:22 - 5:26Så mens at kvantecomputere muligvis
ikke vil erstatte vores private computere, -
5:26 - 5:29er de på visse områder ekstremt overlegne.
-
5:29 - 5:31En af de områder er databasesøgning.
-
5:31 - 5:33For a finde noget i en database,
-
5:33 - 5:36skal en normal computer muligvis teste
hver enkelte del af påstandende. -
5:36 - 5:39Kvantealgoritmer behøver en
langt mindre del af den tid, -
5:39 - 5:43hvilket for store databaser
gør en meget stor forskel. -
5:43 - 5:47Den mest kendte brug af kvantecomputere
bliver brugt til at ruinere IT-sikkerheden. -
5:47 - 5:50Lige nu bliver din browsing,
email og bankdata -
5:50 - 5:53holdt sikkert af krypteringssystemer
hvor du giver enhver -
5:53 - 5:57en offentligt kode til at indkode
beskeder som kun du kan afkode. -
5:57 - 6:00Problemet er bare at dette
faktisk kan blive brugt -
6:00 - 6:03til at udregne din hemmelige private nøgle.
-
6:03 - 6:06Heldigvis ville den nødvendige matematik
på enhver normal computer -
6:06 - 6:09tage flere år af forsøg og fejl.
-
6:09 - 6:11Men en kvantecomputer
med eksponentiel hastighedsforøgelse -
6:11 - 6:13ville kunne gøre det som var det leg.
-
6:13 - 6:16En anden meget spændende
ny brug er simulation. -
6:16 - 6:19Simulation af kvanteverdenens
kræver rigtig meget, -
6:19 - 6:22og selv for større strukturer,
såsom molekyler, -
6:22 - 6:25mangler de ofte nøjagtigheden.
-
6:25 - 6:29Så hvorfor ikke simulere kvantefysik
med faktisk kvantefysik? -
6:29 - 6:32Kvantesimulationer kunne bidrage
med nye syn på proteiner -
6:32 - 6:34som ville revolutionere medicinindustrien.
-
6:34 - 6:37Lige nu ved man ikke
om kvantecomputere -
6:37 - 6:41bare ville være et meget specialiceret værktøj,
eller en kæmpe revolution for menneskeheden. -
6:41 - 6:47Vi har ingen idéer om hvor grænserne er,
og der er kun én måde at finde ud af det! -
6:48 - 6:51Denne video er blevet støttet af
Australsk Akademi for Videnskab, -
6:51 - 6:54som fremmer og støtter
ekspertise i videnskaben. -
6:55 - 6:57Lær mere om dette emne og andre lignende
-
6:57 - 6:59på <http://nova.org.au/>.
-
6:59 - 7:02Det var en fornøjelse at arbejde med dem,
så se lidt på deres hjemmeside! -
7:03 - 7:07Vores videoer er også blevet lavet mulig
ved hjælp af jeres støtte på Patreon.com. -
7:07 - 7:11Hvis du ønsker at støtte os og blive en del
af Kurzgesagt fuglehær, -
7:11 - 7:14så se lidt på vores Patreonside.
-
7:14 - 7:17Denne oversættelse er blevet skabt af:
Sebastian Winkelmann, Amara.org
- Title:
- Kvantecomputere Forklaret – Den Menneskelige Teknologis Grænser
- Description:
-
Hvor grænserne for den menneskelige teknologi er? Og kan vi på en eller anden måde undgå dem?
Det er her hvor kvantecomputere bliver meget interesserende.Se på THE NOVA PROJECT for at lære mere om mørk energi: www.nova.org.au
Støt os på Patreon så vi kan lave flere fede ting:
https://www.patreon.com/Kurzgesagt?ty=hFå musikken fra videoen her:
https://soundcloud.com/epicmountain/quantum-computers
https://epicmountainmusic.bandcamp.com/track/quantum-computers
http://epic-mountain.com
Eller følg os på et socialt medie eller reddit:
http://kurzgesagt.org
https://www.reddit.com/r/kurzgesagt
https://www.facebook.com/Kurzgesagt
https://twitter.com/Kurz_GesagtTUSIND TAK TIL VORES ELSKVÆRDIGE PATRONS FOR AT STØTTE OS:
Tamago231, H.H. Lewis, Kirin Tantinon, David, Max Lesterhuis, Marek Belski, Gisle, Colin Millions, Gregory Wolfe II, Lenoir Preminger, Abel X, Matt Knights, Amjad Al Taleb, Ian Bruce, Kris Wolfgramm, 麒麟 于, Christopher Shaw, 靖羊, Tomas Grolmus, Essena O’Neill, Kyle Messner, Pedro Devoto, Mark Radford, Ann-Marie Denham, Davide Pluda, Rik Vermeer, Justin Ritchie, Nicole White, Whireds, Claus Vallø, Jason Talley, Andrew Wu, Christian Dechery, Michael Howell, Michal Hanus, Cavit, Amary Wenger, JDKBot, Jason Eads, FreedomEagleAmerica, Roberto Maddaloni, TiagoF11, Harsha CS, Abhimanyu Yadav, Tracy Tobkin, Mike Fuchs, Elizabeth Mart, Jacob Wenger, Jeff Udall, Ricardo Affonso, Mauro Boffardi, Audrin Navarro, Troy Ross, Keith Tims, Santiago Perez, James, Jack Devlin, Chris Peters, Kenny Martin, Frederick Pickering, Lena Savelyeva, Ian Seale, Charles Ju, Brett Haugen, David Ramsey, Benjamin Dittes, Michelle Schoen, Albert Harguindey Sanchez, Michael King, Alex Kyriacou Alla Khvatova Thomas Rowan, Siim Sillamaa, David Bennell, Janzen,Bryn Farnsworth, Adam Recvlohe, Manuel Arredondo, Fred McIntyre, Maldock Manrique, Дмитрий, Ishita Bisht, Jake Ludwig, Zach Seggie, Casey Sloan, Myndert Papenhuyzen, rheingold3, AncientCulture, Orion Mondragon, Jan, Michael Kuperman, Alexander Argyropoulos
Quantum Computers Explained – Limits of Human TechnologyHjælp os med at tilføje undertekster til denne video, samt oversætte den:
http://amara.org/v/H55u/ - Video Language:
- English
- Duration:
- 07:17
Sebastian Winkelmann edited Danish subtitles for Quantum Computers Explained – Limits of Human Technology | ||
Sebastian Winkelmann edited Danish subtitles for Quantum Computers Explained – Limits of Human Technology | ||
Sebastian Winkelmann edited Danish subtitles for Quantum Computers Explained – Limits of Human Technology |