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