-
در طول تاریخ ،
تکنولوزی بشر تشکیل شده بود از
-
مغر ما ، آتش و نیزه
-
زمانی که آتش و نیزه
تبدیل به نیروگاه و سلاح اتمی شد
-
بزرگترین پیشرفت در مخز بشر اتفاق افتاد .
-
از 1960 که قدرت پردازش ماشینی ما
به طور فزاینده ای رشد کرده
-
به کامپیوترها اجازه داده که
همزمان کوچکتر و قویتر بشوند .
-
ولی این روند نزدیک رسیدن به
محدودیت های دنیای فیزیکی هست
-
اجزای کامپیوتر در حال رسیدن به
اندازه یک اتم هستند
-
برای درک این مشکل ،
باید یک سری اصول را توضیح بدیم .
-
یک کامپیوتر از اجزای بسیار ساده تشکیل شده
که کارهای بسیار ساده انجام میدند
-
نمایش اطلاعات،
نتایج محاسبات وکنترل روند ها
-
تراشه های کامپیوتر،شامل ماژول ها
-
که شامل گیت های منطقی،
که شامل ترانزیستور هستند
-
یک ترانزیستور ساده ترین شکل
یک محاسبه گر اطلاعات در کامپیوتر هست.
-
در اصل ، یک کلید که می تونه
باز یا بسته ،
-
برای اطلاعاتی که در جریان هست باشه.
-
این اطلاعات که از بیت تشکیل شدند،
می توانند صفر یا یک باشند.
-
ترکیبی از چندین بیت ،
برای نمایش اطلاعت پیچیده تر استفاده میشود.
-
گیت منطقی که عمل ساده ای رو اتجام مبده،
از ترکیب ترانزیستورها ساخته می شود
-
بطور مثال، گیت AND خروجی یک خواهد داشت اگر
همه ورودی ها یک باشه
-
و در بقیه حالت ها خروجی، صفر خواهد بود .
-
در نهایت ترکیب گیت ها،
یک واحد معنا دار
-
برای جمع کردن دو عدد ایجاد می کند.
-
با تکرار عمل جمع میتونیم ضرب ،
و با عمل ضرب ،
-
میتونیم اصولا هر کازی انجلم بدهیم .
-
با توجه به اینکه همه عملیات های پایه ،
به سادگی ریاضی کلاس اول هستند ;
-
کامپیوتر رو به صورت یک گروه از
کلاس اولی ها تصور کنید
-
که سوالات خیلی ساده ریاضی رو پاسخ می دهند.
-
اگر به تعداد کافی گروه داشته باشیم ،
می شه حتی محاسبات نجوم رو انجام داد .
-
در عین حال با کوچک و کوچکتر شدن این اجزا ،
-
در سطح کوانتومی همه چیز متفاوت میشود .
-
بطور خلاصه ،
ترانزیستور یک کلید الکتریکی هست که ،
-
و الکتریسیته جریان الکترون ها در یک مسیرٍ
-
پس مثل یک کلید ،
جلوی جریان الکتریسیته رو می نونه بگیره .
-
امروزه اندازه متداول ترازیستور
14 نانومتر هست ،
-
که حدودا 8 برابر از ویروس ایدز کوچکتر ،
-
و 500 بار کوچتر از گلوبول قرمز هست .
-
وقتی اندازه ترانزیستور به چند اتم میرسه
-
الکترون ها ممکن هست از این گذرگاه عبور کنند
-
به این اتفاق "تونل کوانتمی" گفته میشه .
-
در اندازه های کوانتومی ، قوانین فیزیکی
بسیار متفاوت از قوانین
-
مورد انتظار ما هستند .
-
و کامپیوتر های امروزی
دیگر به کار نمی آیند .
-
ما در حال روبرو شدن با محدودیت های فیزیکی
برای پیشرفت تکنولوژی هستیم .
-
برای حل این مشکل ،
دانشمندان در تلاش برای
-
ساخت یک
کامپیوتر کوانتومی
-
با استفاده از خصوصیات عجیب کوانتوم هستند .
-
در کامپیوترهای معمولی ، بیت ها
کوچکترین واحد اطلاعات هستند .
-
کامپیوتر های کوانتومی اما از کیوبیت ،
که اون هم میتونه صفر یا یک باشه، ساخته شدن
-
یک کیوبیت میتونه هر نوع
سیستم کوانتومی دو وضعیتی
-
مثل یک میدان مغناطیسی با یک فوتون باشه .
-
صفر و یک ، وضعیت های مختلف
این سیستم هست مانند :
-
قطبی شدن افقی و عمودی یک فوتون .
-
در دنیای کوانتومی یک کیوبیت
الزاما فقط یکی از دو وضعیت نیست
-
و می تونه احتمالی از هر دو حالت باشه .
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Not Synced