Qubit là gì

Với kĩ năng thực hiện vô số tác vụ vào một khoảng thời gian vô cùng nlắp, phần nhiều gì máy vi tính lượng tử rất có thể làm cho được thiệt sự quá bên cạnh tầm tưởng tượng của họ. Nhiệm vụ của sản phẩm tính lượng tử cực kỳ đơn giản: giải những phép tân oán phức hợp. Nhưng phương thức nhằm bọn chúng làm cho điều này thì lại không thể đơn giản và dễ dàng điều đó.

Bạn đang xem: Qubit là gì

Con chip của dòng sản phẩm tính lương tử Google Quantum Dream, Santa Barbara, California, gồm dung lượng 54 qubits.

Đội ngũ phân tích tại Đại học tập California, Santa Barbara đã tạo nên lịch sử hào hùng trong hành trình cách tân và phát triển máy tính lượng tử với máy bộ bắt đầu nhất: được hiểu còn mạnh mẽ hơn hết mọi khôn xiết máy tính lớn nhất. Và nghiên cứu và phân tích mới này sẽ thỏa thuận được phơi bày trong tập san Nature vào trong ngày 23 mon 10 với việc cung ứng của Google.

The đội hình, máy tính lượng tử này rất có thể cách xử trí một bài xích toán số học tập chỉ trong 200 giây, trong những lúc vô cùng máy tính nhanh tuyệt nhất trái đất của IBM – mẫu Summit, sẽ nên tới 2,5 ngày nhằm tiến hành điều này.

Vậy, tốc độ này sở hữu ý nghĩa sâu sắc gì? Và máy tính lượng tử là gì? Sau đâu là một vài điểm chủ yếu của technology khôn xiết phức tạp này:

Bits với Qubits

Lĩnh vực máy tính xách tay hiện giờ luân chuyển quanh tiên tiến nhất. Như vậy Tức là, bọn chúng bao hàm các đơn vị nhị phân được Call là “bits”. Trong thực tiễn, những bits sẽ với quý giá 0 hoặc 1, đại diện thay mặt đến tâm trạng điện cực trên những vật dụng bán dẫn cùng chip.

Lĩnh vực thứ lý lượng tử lại tinh vi hơn không hề ít. Trong số đó, đơn vị được áp dụng đang là “qubits” (quantum bits – bits lượng tử), với các giá trị nằm trường đoản cú 0 tới 1.

Có thể hiểu, bit kỹ thuật số như một đồng xu: ta tất cả tâm trạng sấp hoặc ngửa – tương tự cùng với 0 và 1.

Trong khi ấy, cùng với qubit, đồng xu đã ở trạng thái tảo, và do vậy ta sẽ không còn thể biết được nó đang sấp tốt ngửa.

Nghịch lý này đã được bộc lộ vì Erwin Schrödinger vào năm 1935, trải qua minh họa một bé mèo nghỉ ngơi trong hộp kèm với 1 chất pchờ xạ và một độc hại. Trong số đó, ta sẽ không thể biết được bé mèo còn sinh sống tốt sẽ bị tiêu diệt sinh hoạt 1 thời điểm rõ ràng. Vì vậy, ta nên mang định rằng cả 2 trạng thái này phần đa đang rất được duy trì, còn chỉ Lúc msinh hoạt dòng vỏ hộp, thì tâm trạng này new được xác minh. Còn trong đồ vật lý, tâm trạng lượng tử đang chấm dứt Lúc ta tiến hành phxay đo.

Nếu xuất hiện thêm 2 cái vỏ hộp, thì đang hình thành một trạng thái Call là rối lượng tử.

Rối lượng tử

Đây là một trong hiện tượng khó khăn hoàn toàn có thể được lý giải chỉ cách các xúc tích và ngắn gọn đồ gia dụng lý thông thường. Albert Einstein từng mô tả tâm trạng này là “tác động ảnh hưởng ma quỷ quái tự xa” (spooky distant effect), trong số ấy 2 khối hệ thống lượng tử (VD: qubits) đối sánh tương quan với trạng thái của chúng – tức bọn chúng đồng dạng cơ mà chỉ Khi tinh thần không được xác minh.

Quay trở lại với ví dụ đồng xu, vấn đề này tương tự nhỏng ta có 2 đồng xu vẫn con quay và một cơ hội. Trong trường hòa hợp này, cho dù các đồng xu tất cả cách nhau xa mang lại đâu, thì ta sẽ vẫn coi là chúng cùng trạng thái. Và lúc một đồng xu ngừng con quay, từ đó có tinh thần xác định, thì hiện tượng rối lượng tử đã xong lại.

Và điều tựa như cũng xẩy ra với con mèo của Schrödinger: Nếu các bạn gồm 2 con mèo trong 2 hộp, trạng thái rối lượng tử hoàn toàn có thể xảy ra giữa bọn chúng, nhưng chỉ Khi cả 2 vỏ hộp còn sẽ đóng góp.

*

Năng lực máy vi tính tăng trưởng theo cung cấp số nhân

Qubit hoàn toàn có thể bên cạnh đó duy trì nhiều tinh thần, cùng vì thế có thể triển khai các phxay tính số học hơn đối với những bit truyền thống cuội nguồn.

do vậy, theo triết lý, tài năng cách xử trí của dòng sản phẩm tính lượng tử đã tăng theo cung cấp số nhân theo con số qubit. Với mặt đường đối sánh tương quan dốc, ta cũng trở thành chỉ việc tăng một ít con số qubit để nhân gấp nhiều lần khả năng năng lực máy vi tính.

Xem thêm: Xem Phim Vì Sao Đưa Anh Tới Tập 14 Vietsub, Xem Phim Vì Sao Đưa Anh Tới

Tuy nhiên, thực tiễn lại sở hữu vài điểm khác biệt: trường đúng theo bên trên chỉ xảy ra trường hợp ta vừa lòng được tổng thể những điều kiện. Cụ thể, Phần Trăm lỗi nên là phải chăng độc nhất, cần không tồn tại vấn đề vào rối lượng tử thân các qubit – chỉ vài lệch lạc nho nhỏ hoàn toàn có thể dẫn tới sự sụp đổ của năng lượng máy tính xách tay.

*
“Đèn chùm” được nhúng trọn vẹn vào heli lỏng vào quá trình chuyển động.

vì thế, thử thách của những bên trở nên tân tiến không những dừng lại nghỉ ngơi việc nếm nếm thêm qubit vào các bé chip, mà hơn nữa nằm tại vị trí câu hỏi gia hạn độ chính xác. Lúc này, Google sẽ cải tiến và phát triển ra tiến trình sửa chữa lỗi sai riêng rẽ, cùng với độ đúng đắn đạt tới mức 99,99%.

Máy tính lượng tử trông như vậy nào?

Một máy tính lượng tử bao gồm hình thức tương tự nlỗi một loại đèn chùm kếch xù, được thiết kế từ các dây và ống đồng. Cấu trúc của nó cũng được các Chuyên Viên call là cấu tạo đèn chùm.

Nhân của dòng sản phẩm là 1 trong những vô cùng chip với những qubit được sắp xếp theo mô hình bàn cờ vua. Trong máy tính của Google là 54 qubit, trong các số đó có 1 qubit không hoạt động.

Các qubit bên trên chip là các vi tụ điện được gia công trường đoản cú niobium – một nguyên tố chất hóa học bao gồm độ cứng ngang với titung. Cực của những qubit này được thiết kế nhằm dao động, cùng không gia hạn một tâm lý cố định nào. Tại thân chúng là những khớp nối rất có thể kiểm soát và điều chỉnh, được sinh sản thành vày các ăng-ten phản bội ứng với vi sóng, được gọi là resonator.

*

Điều này có nghĩa là, nhỏ chip này được đặt trong một ngôi trường vi sóng điện từ, hoạt động vào ĐK rét mướt, thậm chí ở tại mức gần 0 độ K. Cụ thể, nhiệt độ cùng với máy tính lượng tử của IBM là ở mức 0,015 Kelvin.

Để đạt được ngưỡng sức nóng này, máy vi tính sẽ được dìm ngập trong một bể heli lỏng.

Máy tính lượng tử tất cả hỗ trợ Linux không?

Đáng nuối tiếc là ko. Phần mượt của các laptop lượng tử không hề giống như cùng với những máy tính tiên tiến nhất nhị phân. Để bình chọn kết quả hoạt động của các máy tính xách tay lượng tử, những Chuyên Viên tại Google đang cải cách và phát triển ra một tác vụ thử hốt nhiên bắt đầu trọn vẹn, đề nghị đề nghị có chức năng cách xử lý khôn xiết cao cùng tinh vi. Các laptop thường thì trọn vẹn ko có chức năng triển khai tác vụ này.

Nhiều fan hi vọng rằng, những laptop lượng tử đang mau chóng hoàn toàn có thể giải quyết và xử lý cả hầu như mã hóa phức tạp tuyệt nhất, bên cạnh đó chạy được những tế bào rộp giỏi rộng, áp dụng được cho những khối hệ thống làm chủ giao thông và tài liệu mập.

Nhưng nghỉ ngơi ngày nay, vấn đề này còn khá xa vời: Các máy vi tính lượng tử bây giờ vẫn không thực hiện được các tác vụ của khôn cùng laptop.

Nghiên cứu vãn cơ bản

Lúc bấy giờ, nghiên cứu bắt đầu chỉ dừng ở việc minh chứng trả định là gồm hiệu lực hiện hành. Nếu đối chiếu tiến trình hiện nay với các bước phát triển của ngành hàng ko, thì ta vẫn tồn tại vẫn làm việc chiếc máy bay lạc hậu của bằng hữu công ty Wright, với còn lâu mới đạt được gần như máy bay chsống khách nhỏng bây giờ.

Giới nghiên cứu vẫn không thể chứng tỏ tính định hình về lâu bền hơn của máy tính lượng tử. Ngoài ra, những máy vi tính này cũng theo một ngắn gọn xúc tích lập trình khác so với các máy vi tính truyền thống lịch sử. Cụ thể, phần mềm cho cái đó cần phải được thiết kế để tận dụng những năng lực lượng tử của dòng sản phẩm. Bằng không, bọn chúng là trọn vẹn ăn hại.

Xem thêm: Vì Sao Nói Đảng Cộng Sản Việt Nam Ra Đời Là Bước Ngoặt Lịch Sử Của Cách Mạng Việt Nam?

Tại kỹ lưỡng thực tế hơn, vấn đề này Tức là, những đơn vị lập trình sẵn đã viết gần như ứng dụng riêng mang đến xem sét những laptop lượng tử, tức phục vụ mang lại mục đích phân tích về đều trang bị này. Tuy nhiên, các phần mềm này lại chưa giải quyết được đều tác vụ thực tiễn, nằm ko kể nhân tố lượng tử – cùng chắc hẳn rằng, bọn chúng bắt buộc mất vài ba thập kỷ trước lúc làm được điều đó.


Chuyên mục: Kiến Thức