-
In cea mai mare parte a istoriei,
tehnologia umana a consistat din
-
inteligenta noastra, focul si bete ascutite.
-
In timp ce focul si betele au devenit
centrale electrice si arme nucleare,
-
cea mai mare evolutie s-a intamplat in
creierele noastre.
-
Din anii 60', puterea masinilor inteligente
a crescut exponential,
-
permitand computerelor sa devina mai mici
si mai puternice in acelasi timp.
-
Dar acest proces aprope ca a ajuns
la limitele sale fizice.
-
Componente ale computerelor se aproprie
de dimensiunile unui atom.
-
Ca sa putem intelege de aceasta este o
problema, trebuie sa clarificam niste notiuni.
-
Un computer este facut din componente
foarte simple, care fac lucruri foarte simple,
-
care repezinta date, caile de procesare ale
acesteia, si mecanisme de control.
-
Un chip al unui computer contine module,
-
care contin porti logice, care contin
tranzistori.
-
Un tranzistor este cea mai simpla forma de
procesare a datelor in computere,
-
pe scurt, un intrerupator care poate sa
deschida sau sa inchida
-
calea pe care trece informatia.
-
Informatia este formata din biti, care pot
fi setati fie pe zero sau unu.
-
Combinatii de biti sunt folosite pentru a
reprezenta informatie complexa.
-
Tranzistorii sunt combinati pentru a crea
porti logice, care fac lucruri foarte simple.
-
De exemplu, o poarta "si" trimite un output
de "unu", daca toate input-urile sunt "unu"
-
si un output de "zero" in celalat caz.
-
Combinatii de porti logice intr-un final
formeaza module semnificative,
-
de exemplu, pentru a aduna doua numere.
-
Din momentul din care poti aduna, poti si
inmulti, si din momentul din care poti inmulti,
-
poti sa faci orice.
-
Avand in vedere ca operatiile de baza sunt
mai simple decat matematica de clasa intai,
-
iti poti imagina un computer ca un grup de
copii de sapte ani
-
raspunzand la intrebari foarte simple de
matematica.
-
Un grup suficient de mare pot calcula
orice, de la astrofizica pana la Zelda.
-
Cu toate acestea, componentele devin
din ce in ce mai mici,
-
iar fizica cuantica fac chestiile putin
mai complucate.
-
Pe scurt, un tranzistor este doar un
intrerupator electric.
-
Electricitatea este formata din electroni
care se misca dintr-o parte in alta,
-
deci un intrerupator este un pasaj care poate
bloca electronii din a se misca pe un sens.
-
Astazi, dimensiunile normale pentru un
tranzistor sun de 14 nanometrii,
-
care inseamna de 8 ori mai putin decat
diametrul virusului de HIV
-
si de 500 de ori mai putin decat diametrul
unei celule rosii.
-
Cum tranzistorii se micsoreaza la
dimensiunile a cativa atomi,
-
electronii se pot transfera in cealalta parte
a unui pasaj blocat
-
printr-un proces numit "efectul tunel".
-
Pe meleagurile cuantice, legile fizicii
functioneaza destul de diferit fata de
-
caile previzibile cu care suntem obisnuiti,
-
si computerele traditionale pur si simplu
nu mai au nici un sens.
-
Ne apropiem de o adevarata bariera fizica
pentru progresul nostru tehnologic.
-
Pentru a rezolva aceasta problema, oamenii
de stiinta incearca sa
-
foloseasca aceste proprietati fizice
extraordinare in avantajul lor
-
prin construirea computerelor cuantice.
-
In computerele normale, bitii sunt
cea mai mica unitate de informatie.
-
Computerele cuantice folosesc cubiti, care
si acestia pot fi setati pe doua valori.
-
Un cubit poate fi la oricare dintre cele
doua nivele ale sistemului quantic,
-
precum un spin intr-un camp magnetic, sau
un singur foton.
-
"Zero" si "unu" sunte cele doua
stari posibile in acest sistem,
-
precum polarizarile orizontale sau
verticale ale unui foton.
-
In lumea cuantica, cubitul nu trebuie sa
ia doar una dintre forme;
-
poate fi in orice proportie in ambele
stari in acelasi timp.
-
Aceasta proprietate se numeste
superpozitie.
-
Dar din momentul in care ii testezi valoarea,
de exemplu, prin trimiterea unui foton printr-un filtru,
-
trebuie sa decida daca este fie verical sau
orizontal polarizat.
-
Deci, atat timp cat nu este observat, cubitul
este intr-o superpozitie de probabilitati
-
pentru"zero" si "unu", si nu poti
prezici care va fi cea finala.
-
Dar din momentul verificarii, se compune
intr-un dintre cele doua stari definite.
-
Superpozitia schimba regulile jocului.
-
Pantru biti pot fi intr-una din cele
2 la puterea a 4-a
-
combinatii diferite odata.
-
Asta inseamna 16 combinatii diferite, din
care poti folosi doar una.
-
Patru cubiti aflati in superpozitie,
-
pot fi in toate cele 16 combinatii in
acelasi timp!
-
Acest numar creste exponential cu fiecare
cubit adaugat.
-
Douazeci pot sa stocheze milioane de
valori deodata.
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
