< Return to Video

Komputer Kuantum Diterangkan - Had Teknologi Manusia

  • 0:00 - 0:03
    Kebanyakan daripada sejarah kita, teknologi manusia terdiri daripada
  • 0:03 - 0:06
    otak kita, api dan kayu runcing
  • 0:07 - 0:10
    Sementara api dan kayu menjadi stesen janakuasa dan senjata nuklear
  • 0:10 - 0:13
    Penaiktarafan yang paling besar telah berlaku di otak kita
  • 0:13 - 0:18
    Sejak 1960an, kuasa 'mesin otak' kita telah berkembang pesat
  • 0:18 - 0:22
    menyebabkan komputer menjadi lebih kecil dan lebih berkuasa pada waktu yang sama
  • 0:23 - 0:25
    Tetapi proses ini hampir menghampiri had fizikal
  • 0:26 - 0:29
    Bahagian komputer mendekati saiz satu atom
  • 0:29 - 0:33
    Untuk memahaminya mengapa ianya satu masalah, kita harus 'bersihkan' beberapa asas
  • 0:40 - 0:44
    Komputer diperbuat daripada komponen mudah yang melakukan perkara mudah
  • 0:44 - 0:48
    mewakili maklumat, yang bermaksud memproses dan mengawal mekanisme
  • 0:49 - 0:51
    Cip komputer mengandungi modul
  • 0:51 - 0:54
    yang mengandungi get logik yang mengandungi transistor
  • 0:55 - 0:58
    Transistor ialah bentuk paling mudah dalam pemproses data dalam komputer
  • 0:58 - 1:02
    asasnya, suis dapat menghalang atau membuka
  • 1:02 - 1:03
    'Jalan' maklumat yang melaluinya
  • 1:04 - 1:08
    Maklumat ini dibuat daripada bit yang boleh ditetapkan sama ada sifar atau satu
  • 1:09 - 1:13
    Gabungan beberapa bit digunakan untuk mewakili maklumat yang lebih kompleks
  • 1:14 - 1:18
    Transistor digabungkan untuk menjadi get logik, yang melakukan perkara mudah
  • 1:18 - 1:23
    Contohnya, get DAN menghantar output sesuatu jika semua input menjadi satu
  • 1:23 - 1:25
    Dan sebaliknya, output sifar
  • 1:26 - 1:29
    Gabungan get logik menghasilkan modul yang bermakna
  • 1:29 - 1:31
    contoh, untuk penambahan dua nombor
  • 1:31 - 1:35
    Apabila anda tambah, anda boleh mendarab, dan sekiranya anda boleh mendarab
  • 1:35 - 1:37
    asasnya, anda boleh melakukan apa sahaja
  • 1:37 - 1:41
    Oleh kerana operasi asas adalah lebih mudah daripada matematik darjah satu
  • 1:41 - 1:44
    bayangkan komputer sebagai sekumpulan kanak-kanak tujuh tahun
  • 1:44 - 1:46
    yang menjawab soalan matematik yang terlalu asas
  • 1:47 - 1:51
    Kumpulan yang besar dapat mengira apa-apa pun, daripada astrofizik sehingga Zelda
  • 1:51 - 1:54
    Walau bagaimanapun, bahagian ini semakin kecil dan kecil
  • 1:54 - 1:56
    Fizik kuantum membuat perkara lebih mengelirukan
  • 1:57 - 2:00
    Secara pemikiran sempitnya, transistor hanyalah suis elektrik
  • 2:00 - 2:03
    Elektrik ialah elektron yang bergerak dari satu tempat ke tempat lain
  • 2:03 - 2:08
    jadi suis ialah laluan yang boleh menghalang elektron daripada bergerak dalam satu arah
  • 2:08 - 2:12
    Sekarang, skala tipikal untuk transistor ialah 14 nm
  • 2:12 - 2:15
    yang mana 8 kali ganda lebih kecil daripada diameter virus HIV
  • 2:15 - 2:18
    dan 500 kali ganda lebih kecil daripada sel darah merah
  • 2:19 - 2:22
    Disebabkan transistor mengecil sehingga saiz sebesar beberapa atom
  • 2:22 - 2:26
    elektron hanya 'menghantar' dirinya ke kawasan lain yang terhalang laluannya
  • 2:26 - 2:28
    yang dipanggil penerowongan kuantum
  • 2:29 - 2:32
    Dalam alam kuantum, fizik bertindak dengan berbeza daripada sudut
  • 2:32 - 2:33
    yang kita biasa jangkakannya
  • 2:33 - 2:37
    dan komputer tradisional berhenti menjadi tidak masuk akal
  • 2:37 - 2:41
    Kita menghampiri tembok fizik yang sebenar dalam kemajuan teknologi
  • 2:42 - 2:44
    Untuk menyelesaikan masalah ini, saintis sedang mencuba
  • 2:44 - 2:47
    Untuk menggunakan ciri-ciri kuantum untuk kebaikan mereka
  • 2:47 - 2:49
    dengan membina komputer kuantum
  • 2:50 - 2:53
    Dalam komputer biasa, bit ialah unit maklumat yang paling kecil
  • 2:54 - 2:58
    Komputer kuantum menggunakan kubit, yang boleh diset dari satu daripada dua nilai
  • 2:58 - 3:01
    Kubit boleh dikatakan dua tahap sistem kuantum
  • 3:01 - 3:04
    seperti putaran dalam medan magnet atau foton tunggal
  • 3:05 - 3:08
    Sifar dan satu ialah bentuk sistem yang memungkinkan
  • 3:08 - 3:11
    seperti keufukan foton ataupun kekutuban yang menegak
  • 3:11 - 3:15
    Dalam dunia kuantum, kubit tidak perlu menjadi salah satu daripada ini
  • 3:15 - 3:18
    Ianya boleh menjadi apa-apa perkadaran yang dua keadaan dalam satu-satu masa
  • 3:18 - 3:20
    Inilah yang dipanggil superposisi
  • 3:20 - 3:24
    Tetapi, sebaik sahaja anda menguji nilai, katakan, dengan menghantar foton ke penapis
  • 3:24 - 3:29
    Ia harus memutuskan sama ada untuk dikutub secara menegak atau mengufuk
  • 3:29 - 3:34
    Jadi, selagi ia tidak diperhati, kubit berada dalam kebarangkalian superposisi
  • 3:34 - 3:37
    Untuk sifar dan satu, dan anda tidak boleh menjangka yang mana akan terjadi
  • 3:38 - 3:42
    Tetapi, sebaik sahaja anda mengukurnya, ia akan 'runtuh' dalam satu keadaan yang tentu
  • 3:42 - 3:45
    Superposisi ialah pengubah permainan
  • 3:45 - 3:48
    Empat bit klasik boleh menjadi satu kepada dua kuasa 4
  • 3:48 - 3:50
    Tatarajah yang berbeza dalam satu masa
  • 3:50 - 3:54
    Itulah 16 gabungan yang memungkinkan yang mana hanya boleh digunakan sekali sahaja
  • 3:55 - 3:57
    4 kubit dalam superposisi, walau bagaimanapun
  • 3:57 - 4:00
    boleh menjadi semua 16 gabungan dalam satu masa!
  • 4:01 - 4:04
    Nombor ini tumbuh secara eksponen dengan setiap lebihan kubit
  • 4:05 - 4:08
    20 daripada mereka boleh menyimpan sejuta nilai dalam selari
  • 4:09 - 4:12
    Kubit yang tidak intuitif dan pelik yang ada
  • 4:12 - 4:15
    ialah kekusutan, perhubungan rapat yang mencipta setiap kubit
  • 4:15 - 4:18
    bertindak balas dengan perubahan dengan keadaan yang berlainan secara spontan
  • 4:18 - 4:20
    tidak kira betapa jauh mereka
  • 4:21 - 4:23
    Maksudnya, apabila mengukur hanya satu kubit yang kusut
  • 4:23 - 4:28
    yang boleh mendeduksi ciri-ciri pasangannya secara terus tanpa perlu melihat
  • 4:28 - 4:31
    Manipulasi kubit ialah pelentur minda juga
  • 4:31 - 4:34
    Get logik yang normal, ialah set input mudah
  • 4:34 - 4:36
    dan menghasilkan satu output tentu
  • 4:37 - 4:40
    Get kuantum memanipulasi input superposisi
  • 4:40 - 4:45
    memutar kebarangkalian dan menghasilkan superposisi yang lain sebagai output
  • 4:45 - 4:50
    Jadi, komputer kuantum boleh diset dengan beberapa kubit, yang mengamalkan get kuantum untuk 'memerangkap' mereka
  • 4:50 - 4:53
    dan memanipulasi kebarangkalian dan akhirnya mengukur hasilnya
  • 4:53 - 4:58
    Meruntuhkan superposisi kepada urutan sifar dan satu yang sebenar
  • 4:58 - 5:01
    yang bermakna, anda boleh dapat kesemua pengiraan
  • 5:01 - 5:04
    yang memungkinkan dengan penyediaan yang telah siap dalam satu masa
  • 5:05 - 5:07
    Anda boleh mengukur salah satu hasil
  • 5:07 - 5:09
    Dan ia mungkin menjadi apa yang anda inginkan
  • 5:09 - 5:12
    jadi anda perlu menyemak semula dan mencuba lagi
  • 5:13 - 5:16
    Tetapi dengan mengeksploitasi superposisi dan kekusutan dengan pintar
  • 5:16 - 5:18
    ini boleh menjadi lebih efisien secara eksponen
  • 5:18 - 5:20
    yang mana lebih memungkinkan dengan komputer biasa
  • 5:22 - 5:25
    Jadi, kemungkinan komputer kuantum tidak akan menggantikan komputer di runah kita
  • 5:25 - 5:28
    Dalam beberapa tempat, mereka ialah superior dengan luas
  • 5:29 - 5:30
    Salah satunya ialah pencarian pangkalan data
  • 5:31 - 5:32
    Untuk mencari sesuatu dalam pangkalan data
  • 5:32 - 5:35
    Komputer biasa mungkin perlu menguji setiap satu entrinya
  • 5:36 - 5:39
    Algoritma kuantum memerlukan punca kuasa dua pada masa itu
  • 5:39 - 5:42
    Untuk pangkalan data yang besar ialah perbezaan yang besar
  • 5:43 - 5:47
    Kegunaan komputer kuantum yang terkenal memusnahkan keselamatan TM
  • 5:47 - 5:50
    Sekarang, 'browsing' anda, email dan maklumat perbankan
  • 5:50 - 5:53
    dijaga ketat dengan sistem enkripsi yang mana memberi sesiapa pun
  • 5:53 - 5:57
    kunci awam untuk mengekod mesej yang hanya anda sahaja yang boleh menyelesaikannya
  • 5:57 - 6:00
    Masalahnya, kunci awam ini boleh digunakan
  • 6:00 - 6:02
    untuk menghitung kunci persendirian yang sulit
  • 6:03 - 6:06
    Untungnya, melakukan matematik yang sepatutnya dengan komputer normal
  • 6:06 - 6:08
    mengambil masa bertahun-tahun dengan menggunakan kaedah cuba jaya
  • 6:08 - 6:11
    Tetapi, komputer kuantum dengan kelajuan eksponen
  • 6:11 - 6:12
    Boleh menyelesaikan dalam masa yang singkat
  • 6:13 - 6:15
    Kegunaan lain yang sangat menerujakan ialah simulasi
  • 6:16 - 6:19
    Simulasi dunia kuantum adalah terlalu 'amat' jika bercakap tentang sumber
  • 6:19 - 6:22
    dan juga untuk struktur lebih besar seperti molekul
  • 6:22 - 6:24
    Yang tidak terlalu tepat
  • 6:25 - 6:28
    Jadi kenapa tidak sahaja kita simulasi fizik kuantum dan fizik kuantum yang benar?
  • 6:29 - 6:32
    Simulasi kuantum boleh membekalkan pandangan protein yang baharu
  • 6:32 - 6:34
    yang mungkin merevolusikan ubat-ubatan
  • 6:34 - 6:37
    Sekarang, kita tidak tahu jika komputer kuantum akan muncul
  • 6:37 - 6:41
    atau hanyalah alatan khusus atau revolusi yang besar kepada kemanusiaan
  • 6:41 - 6:44
    Kami tidak ada idea di manakah had teknologi
  • 6:44 - 6:46
    Dan hanya satu cara untuk mengetahui
  • 6:48 - 6:51
    Video ini disokong oleh Akademi Sains Australia
  • 6:51 - 6:54
    yang memperkenalkan dan menyokong kecemerlangan sains
  • 6:54 - 6:57
    Belajar dengan lebih lagi tentang topik ini dan seumpamanya
  • 6:57 - 6:59
    Di .
  • 6:59 - 7:02
    Sangat seronok untuk berkerja dengan mereka jadi singgahlah laman web mereka
  • 7:02 - 7:06
    Video kami berjaya dihasilkan kerana sokongan anda di Patreon.com
  • 7:07 - 7:11
    Jika mahu menyokong kami dan menjadj sebahagian askar burung Kurzgesagt
  • 7:11 - 7:12
    Singgahlah laman Patreon kami
Title:
Komputer Kuantum Diterangkan - Had Teknologi Manusia
Description:

more » « less
Video Language:
English
Duration:
07:17

Malay subtitles

Revisions