컴퓨터 컴퓨팅은 우리가 원하지 않거나 수행하지 못하는 일을 주로 비합리적 오류의 가능성과 시간 때문에 복잡성 때문에 수행합니다. 예를 들어, 마음에서 128 번으로 숫자를 올리십시오.

양자 컴퓨터의 목적과 사용법.

양자 컴퓨터 란 무엇입니까?

가장 강력한 양자 컴퓨터 (QC)는 사람이 만든 모든 것과는 다른 완전히 다른 메커니즘입니다. 오늘날 가장 강력한 서버는 본격적인 양자 컴퓨터가 궁극적으로 할 수있는 것의 일부일뿐입니다.

간단히 말하면, 양자 컴퓨팅 분야의 연구 목표는 장파 명령의 실행을 가속화하는 방법을 발견하는 것입니다. CC가 PC 나 x86 서버보다 빠른 프로그램을 실행한다고 말하는 것은 잘못된 것입니다. QC를위한 "프로그램"은 바이너리 프로세서를 위해 존재하는 것보다 완전히 다른 인코딩 순서입니다. 컴퓨터 탄생 후, 복잡한 물리적 계산이 수행되었으며, 1940 년대 미국이 원폭을 만들 수있게 도와주었습니다. 트랜지스터의 발명 이후에, 이들 시스템의 치수는 상당히 감소되었다. 그런 다음 병렬 프로세서가 작업을 동시에 수행한다는 생각이 들었습니다.

퀀텀 컴퓨팅은 다음 단계 일뿐입니다. 예를 들어, 선형 시스템 방정식을 풀거나, 지원 벡터에 대한 매개 변수를 최적화하거나, 임의 섹션을 통해 최단 경로를 찾거나, 구조화되지 않은 목록을 검색하는 것과 같이 현대 컴퓨터가 해결하는 데 많은 시간이 필요합니다. 이들은 꽤 추상적 인 문제이지만, 알고리즘이나 프로그래밍에 대해 조금이라도 알고 있다면 이것이 얼마나 유용 할 수 있는지 알 수 있습니다. 예를 들어 그래픽 프로세서 (GPU)는 삼각형을 렌더링 한 다음 2 차원 또는 3 차원으로 병합하는 유일한 목적으로 개발되었습니다. 그리고 현재 엔비디아는 수십억 달러 규모의 회사입니다. 양자 컴퓨팅 또는 그 역사적 파생 상품에 대한 기술이 있습니까? 사람들이 현재 잘 활용하고 있습니까? 즉, 양자는 실제로 무엇을 하는가? 그리고 직접 양자는 무엇을 하는가?

양자 컴퓨터 란 무엇입니까?

내비게이션 이것은 양자 컴퓨터의 주요 응용 분야 중 하나입니다. GPS 시스템은 특히 물속에서 행성 어디에서나 작동 할 수 없습니다. QC는 원자가 특히 과민하게 만든 상태에서 과냉각 및 부유해야한다고 요구합니다. 이를 극복하기 위해 과학자들의 경쟁 팀은 매우 정확한 동작 데이터를 제공 할 수있는 양자 가속도계를 개발하려고합니다. 업계 발전에 가장 중요한 공헌을 한 것은 프랑스의 Photonics and Nanoscience 연구소입니다. 이에 대한 생생한 예는 가속도계와 고전적인 것을 결합한 하이브리드 구성 요소를 생성 한 다음 하이 패스 필터를 사용하여 양자 데이터에서 고전적인 데이터를 뺍니다. 결과가 구현된다면 일반적으로 자이로 스코픽 구성 요소와 관련된 스케일 인자의 변위와 드리프트를 제거하는 매우 정확한 나침반이 될 것입니다.

지진학. 기존의 센서가 아직 사용되지 않은 장소에서 잠재적 인 지진 활동은 물론 오일 및 가스 침전물의 존재를 감지하는 데에도 동일한 극도의 민감도를 사용할 수 있습니다. 2017 년 7 월 QuantIC은 중력장에서 진동을 측정하여 깊이 감추어 진 물체의 존재를 양자 중력계가 어떻게 감지하는지 보여주었습니다. 이러한 장치가 실용적 일뿐만 아니라 휴대 가능하도록 만들어지면 팀은 지진 발생 및 쓰나미 예측을위한 조기 경보 시스템에서 매우 중요해질 수 있다고 생각합니다. 제약. 전경에서는 알츠하이머 병 및 다발성 경화증과 같은 질병에 대항하는 연구가 있습니다. 과학자들은 인공 항체의 분자 수준에서의 행동을 시뮬레이션하는 소프트웨어를 사용합니다.

물리학 이것은 사실 개념의 존재 이유입니다. 양자 전기 역학 (QED)의 아버지 인 Richard Feynman 교수는 1981 년 Caltech에서 연설을하면서 양자 수준에서 물리적 세계를 성공적으로 시뮬레이션 할 수있는 유일한 방법은 양자 물리학 및 기계 역학의 법칙을 따르는 기계라는 것을 제안했습니다. 이 연설에서 Feynman 교수는 설명했고, 나머지 국가는 컴퓨터가 확률 테이블을 생성하고 주사위를 굴리는 방법으로는 충분하지 않다는 것을 깨달았습니다. 게다가 물리학 자들이 스스로를 외경이라고 부르지 않는 결과를 얻기 위해서는 그가 모방하려는 행동과 동일한 맥락에서 행동하는 메커니즘이 필요하다.

기계 학습. 서포터의 주된 이론은 이러한 시스템이 연속적인 스캔이 아닌 커다란 평행 파의 상태 패턴을 "연구"하기 위해 채택 될 수 있다는 것입니다. 보통 수학은 야생 구성 공간에서 벡터 형식으로 가능한 결과 세트를 설명 할 수 있습니다. 암호 해독 여기, 마지막으로, 그러한 계산에 첫 번째 밝은 빛을 던진 돌파구가 있습니다. 현대 클래식 컴퓨터 에서조차 암호화 코드를 복잡하게 만드는 이유는 일치하는 방법으로 추측하기 위해 과도한 시간을 요구하는 매우 많은 요소를 기반으로한다는 것입니다. 작업 QC는 이러한 요소를 단 몇 분 만에 격리하고 식별해야하므로 RSA 코딩 시스템이 효과적으로 쓸모 없게됩니다.

암호화 양자 키 분배 (QKD)라고 불리는이 개념은 오늘날 우리가 메시지를 암호화하기 위해 사용하는 공개 키와 개인 키의 유형이 얽힘 효과의 영향을받는 키로 대체 될 수 있다는 이론적 인 희망을 제시합니다. 이론 상으로는 키를 크랙하고 메시지를 읽으 려했던 제 3자가 즉시 모든 사람의 메시지를 파괴합니다. 물론, 이것으로 충분할 수 있습니다. 그러나 QKD 이론은 현실 세계에서 아직 테스트되지 않은 거대한 가정에 기반합니다. 즉, 얽힌 큐 비트를 통해 얻은 값은 얽히고 영향을받을 수 있습니다.

양자 컴퓨터와 일반 컴퓨터의 차이점은 무엇입니까?

클래식 컴퓨터는 0 ( "꺼짐") 및 1 ( "켜짐") 비트를 사용하여 계산을 수행합니다. 트랜지스터를 사용하여 0의 시퀀스와 소위 컴퓨터 이진 언어의 형태로 정보를 처리합니다. 더 많은 트랜지스터, 더 많은 처리 옵션 - 이것이 주요 차이점입니다. QC는 양자 역학의 법칙을 사용합니다. 0과 1을 사용하는 클래식 컴퓨터와 같습니다. 이러한 상태는 스핀 (spin)이라고 불리는 내부 각운동량으로 인해 입자에 도달 할 수 있습니다. 두 개의 상태 0과 1은 뒤쪽 입자에서 나타낼 수 있습니다. 예를 들어 시계 방향 회전은 1을 나타내고 시계 반대 방향은 0을 나타냅니다. QC를 사용하는 이점은 입자가 동시에 여러 상태에있을 수 있다는 것입니다. 이 현상을 중첩이라고합니다. 이 현상 때문에 QC는 상태 0과 1에 동시에 도달 할 수 있습니다. 따라서 클래식 컴퓨터에서 정보는 하나의 숫자 0 또는 1로 표현됩니다. QC는 동시에 0과 1로 설명되는 출력을 사용하므로 더 큰 계산 능력을 제공합니다.

양자 컴퓨터는 어떻게합니까?

양자 컴퓨팅은 중첩 및 얽힘과 같은 양자 기계 현상을 이용한 컴퓨팅입니다. QC는 양자 컴퓨팅을 수행하고 마이크로 프로세서로 구성되는 장치입니다. 이러한 컴퓨터는 트랜지스터 및 커패시터 기반의 바이너리 디지털 전자 컴퓨터와 완전히 다릅니다. 기존의 디지털 계산에서는 데이터가 항상 2 개의 특정 상태 (0 또는 1) 중 하나에있는 2 진 숫자 (비트)로 인코딩되어야하지만 양자 계산은 중첩 될 수있는 비트 또는 큐 비트를 사용합니다. 양자 튜링 기계의 장치는 그러한 컴퓨터의 이론적 모델이며 유니버설 QC라고도합니다. 양자 컴퓨팅 분야는 1980 년 폴 베니 오프 (Paul Benioff)와 유리 마닌 (Yuri Manin), 1982 년 Richard Feynman, 1985 년 David Deutsch의 작품으로 시작되었습니다.

양자 컴퓨터의 원리

2018 년 이래로 양자 컴퓨터의 작동 원리는 아직 초기 단계이지만 양자 연산이 매우 적은 양의 양자 비트로 수행되는 실험이 수행되었습니다. 실용적이고 이론적 인 연구가 진행되고 있으며, 많은 국가 정부와 군대 기관이 암호 분석과 같은 시민, 비즈니스, 무역, 환경 및 국가 안보 목표를위한 양자 컴퓨터를 개발하기위한 추가적인 노력으로 양자 컴퓨팅에 대한 연구에 자금을 지원하고 있습니다. 대규모 양자 컴퓨터는 이론상 Shore 알고리즘 (양자 알고리즘)을 사용한 정수 분해 및 시스템 몸체의 양자 세트 모델링과 같은 최고의 알고리즘을 사용하는 기존의 컴퓨터보다 훨씬 빠르게 특정 문제를 해결할 수 있습니다.

가능한 모든 확률 론적 고전 알고리즘보다 빠르게 실행되는 Simon 알고리즘과 같은 양자 동작이 있습니다. 고전 컴퓨터는 원칙적으로 (지수 자원을 사용하여) 양자 알고리즘을 모델링 할 수 있습니다. 왜냐하면 양자 계산이 교회 - 튜링 이론을 위반하지 않기 때문입니다. 반면 양자 컴퓨터는 고전 컴퓨터에서 실제로 불가능한 문제를 효과적으로 해결할 수 있습니다.