Քվանտային համակարգիչների բացատրությունը. Ինչպես է աշխատում քվանտային հաշվարկը.mp4
WEBVTT
00:00.000 --> 00:11.000
Քվանտային համակարգիչը առաջադեմ համակարգիչ է, որն օգտագործում է քվանտային մեխանիկայի սկզբունքները, որպեսզի հաշվարկներ կատարի այնպիսի արագություններով, որոնք անհասանելի են նույնիսկ ժամանակակից աշխարհի լավագույն գերհամակարգիչների համար:
00:11.000 --> 00:19.000
Հասկանալու համար, թե ինչպես է աշխատում քվանտային համակարգիչը, պատկերացրեք, որ դուք շախմատ եք խաղում և ցանկանում եք կանխատեսել բոլոր հնարավոր շարժումները, որոնք կարող է անել ձեր հակառակորդը:
00:20.000 --> 00:23.000
Դուք կարող եք դա անել դասական կամ սովորական համակարգչի միջոցով:
00:23.000 --> 00:29.000
Այն կանցնի ձեր հակառակորդի յուրաքանչյուր քայլը մեկ առ մեկ, մինչև կանցնի բոլոր հնարավոր քայլերը:
00:29.000 --> 00:33.000
Այս գործընթացը, ինչպես կարող եք պատկերացնել, կարող է ժամանակատար լինել:
00:33.000 --> 00:42.000
Այնուամենայնիվ, եթե դուք ունեիք քվանտային համակարգիչ, այն կսիմուլյատորի ձեր հակառակորդի բոլոր հնարավոր քայլերը միանգամից, դասական համակարգչի պահանջած ժամանակի մի մասում:
00:42.000 --> 00:47.000
Սա նման է այն բանին, ինչ կարող է անել քվանտային համակարգիչը վերլուծության և հաշվարկների ոլորտում:
00:47.000 --> 00:52.000
Քվանտային համակարգիչը և դասական համակարգիչը որոշ առումներով նման են:
00:52.000 --> 00:59.000
Երկուսն էլ ունեն սխեմաներ, չիպեր և տրամաբանական դարպասներ տեղեկատվության մշակման համար, և երկուսն էլ գործարկվում են ալգորիթմներով:
00:59.000 --> 01:04.000
Այնուամենայնիվ, առաջնային տարբերությունը կայանում է նրանում, թե ինչպես են նրանք մշակում տեղեկատվությունը:
01:04.000 --> 01:11.000
Դասական համակարգիչներն օգտագործում են երկուական բիթեր, զրոներ և միավորներ, որոնք ներկայացնում են հոսանքի միացման կամ անջատման վիճակը:
01:11.000 --> 01:20.000
Քվանտային համակարգիչները, մյուս կողմից, օգտագործում են քյուբիթներ, որոնք կարող են միաժամանակ գոյություն ունենալ երկու վիճակներում, հատկություն, որը հայտնի է որպես սուպերպոզիցիա:
01:20.000 --> 01:33.000
Կուբիտների այս եզակի ունակությունը բացում է հնարավորությունների աշխարհ՝ թույլ տալով քվանտային համակարգիչներին տեղեկատվությունը մշակել սկզբունքորեն այլ կերպ, քան երկուական բիթերը, և պոտենցիալ հեղափոխել տեխնոլոգիայի ապագան:
01:33.000 --> 01:38.000
Դիտարկենք սուպերպոզիցիայի հայեցակարգը՝ օգտագործելով ամենօրյա օրինակ:
01:38.000 --> 01:42.000
Երբ մետաղադրամ եք շրջում, այն կարող է ցույց տալ կամ գլուխներ կամ պոչեր:
01:42.000 --> 01:46.000
Բայց երբ մետաղադրամը պտտվում է օդում, ի՞նչ վիճակում կասեք մետաղադրամը:
01:46.000 --> 01:49.000
Գլուխներ են, թե՞ պոչեր։
01:49.000 --> 01:54.000
Մինչ այն պտտվում է օդում, կարելի է պնդել, որ դա և՛ գլուխն է, և՛ պոչը, ճի՞շտ է:
01:55.000 --> 02:01.000
Նմանապես, qubit-ը կարող է միաժամանակ գոյություն ունենալ և՛ զրոյական, և՛ մեկ վիճակներում:
02:01.000 --> 02:15.000
Քվանտային համակարգչում մի քանի քյուբիթներից բաղկացած համակարգը կարող է միաժամանակ ունենալ բազմաթիվ վիճակներ, ինչը թույլ է տալիս քվանտային համակարգչին միաժամանակ մշակել բազմաթիվ լուծումներ, ինչը դասական համակարգիչը պարզապես չի կարող անել:
02:15.000 --> 02:21.000
Այս հնարավորությունը քվանտային համակարգիչներին հնարավորություն է տալիս լուծել խնդիրները շատ ավելի արագ, քան դասական համակարգիչները:
02:22.000 --> 02:26.000
Քվանտային համակարգիչների կախարդանքը չի ավարտվում քյուբիթներով և դրանց բազմաթիվ վիճակներով:
02:26.000 --> 02:35.000
Բազմաթիվ քյուբիթների այս բազմակի վիճակները կարող են կապված լինել միմյանց հետ, կամ քվանտային մեխանիկայի լեզվով ասած՝ դրանք խճճված են միմյանց հետ։
02:35.000 --> 02:46.000
Խճճված քյուբիթներն աշխատում են այնպես, որ մեկ քյուբիթի գործողությունները կարող են ազդել այլ քյուբիթների վրա, անկախ նրանից, թե որքան հեռու են դրանք միմյանցից, ինչպես նաև կարող են ազդել ամբողջ համակարգի վրա:
02:46.000 --> 02:52.000
Սա թույլ է տալիս զգալիորեն ավելի բարձր հաշվողական հզորություն, մի բան, որին դասական համակարգիչները չեն կարող հասնել:
02:53.000 --> 02:58.000
Խճճված քյուբիթները անխափան գործում են քվանտային խճճվածություն կոչվող երևույթի պատճառով:
02:59.000 --> 03:04.000
Մենք արդեն պատրաստել ենք հատուկ տեսանյութ քվանտային խճճվածության մասին, և հղումը նկարագրության մեջ է։
03:04.000 --> 03:09.000
Բացի այդ, քվանտային համակարգիչը ոչնչով նման չէ ձեր սովորական համակարգչին կամ նոութբուքին:
03:10.000 --> 03:22.000
Երբ դուք մտնում եք սենյակ, որտեղ գտնվում է քվանտային համակարգիչ, այն, ինչ դուք, ամենայն հավանականությամբ, առաջինը կնկատեք, մեծ, բարդ տեսք ունեցող մեքենաներն են, շատ նման են ջահի, ոսկե, արծաթագույն և կապույտ մասերով:
03:22.000 --> 03:26.000
Նրա շուրջը լարերի, խողովակների և այլ բարդ բաղադրիչների լաբիրինթոս է։
03:26.000 --> 03:29.000
Կարգավորումը ուղղակիորեն դուրս է գալիս գիտաֆանտաստիկ ֆիլմից:
03:29.000 --> 03:33.000
Քվանտային համակարգիչները գոյություն ունեն տարբեր ձևերով արդեն մի քանի տարի:
03:34.000 --> 03:43.000
Փաստորեն, որոշ տեխնոլոգիական ընկերություններ արդեն ունեն օպերացիոն քվանտային համակարգիչներ, որոնք ծառայում են որպես արժեքավոր ռեսուրսներ ծրագրային ապահովման մշակման և ծրագրավորման լեզուների համար:
03:43.000 --> 03:54.000
Վերջին տարիներին քվանտային հաշվարկների մեջ ամենազգալի առաջընթացը տեղի է ունեցել 2019 թվականի հոկտեմբերին, երբ Google-ը պնդում էր, որ քվանտային գերակայության է հասել իր քվանտային համակարգչով:
03:55.000 --> 04:06.000
Սա ենթադրում էր իրենց մասնագիտացված Sycamore պրոցեսորի օգտագործումը՝ որոշակի տեսակի հաշվարկներ կատարելու համար շատ ավելի արագ և արդյունավետ, քան ամենահզոր դասական սուպերհամակարգիչը:
04:06.000 --> 04:20.000
Քվանտային գերակայության այս ցուցադրումը հաստատեց այն հայեցակարգը, որ քվանտային համակարգիչները կարող են իսկապես գերազանցել դասական համակարգիչներին հատուկ առաջադրանքներում թռիչքներով և սահմաններով և կարող են կատարել գործողություններ, որոնք չեն կարող դասական համակարգիչները:
04:20.000 --> 04:31.000
Այս առաջընթացը նաև դրդեց այլ ընկերություններին, ինչպիսիք են Microsoft-ը, IBM-ը և մի քանի ստարտափներ, ակտիվացնել իրենց քվանտային հետազոտությունները՝ ավելի մեծ արդյունքների հասնելու համար:
04:31.000 --> 04:38.000
Երբ քվանտային համակարգիչների ողջ ներուժն իրացվի, այն կազդարարի իսկապես աներևակայելի հնարավորությունների աշխարհ:
04:39.000 --> 04:45.000
Քվանտային համակարգիչներն ունեն հսկայական հաշվողական հնարավորություններ, որոնք մեծապես կնպաստեն արհեստական ինտելեկտին:
04:45.000 --> 04:56.000
Քվանտային ամպային հաշվողական ծառայություններն ունեն մեքենայական ուսուցման հեղափոխության ներուժ՝ աննախադեպ արագությամբ մշակելով մեծ քանակությամբ տվյալներ և բարդ հաշվարկներ:
04:56.000 --> 05:03.000
Կիբերանվտանգության ոլորտում քվանտային համակարգիչները կարող են պահպանել տվյալների կոդավորումը ակտիվ օգտագործման ընթացքում՝ ապահովելով ամուր պաշտպանություն:
05:03.000 --> 05:11.000
Նրանք նաև պատրաստ են հեղափոխել բժշկական և դեղորայքային հետազոտությունները, եղանակի կանխատեսումը և ավտոմեքենաների մարտկոցների տեխնոլոգիաները:
05:11.000 --> 05:35.000
Թեև երկար տարիներ կպահանջվեն, մինչև քվանտային համակարգիչները դառնան հիմնական և տեսնեն լայնածավալ առևտրային օգտագործում, չափազանցություն չի թվում ասել, որ քվանտային համակարգիչները ի վերջո բավական հզոր կլինեն ոչ միայն լուծելու բարդ խնդիրները, այլև կօգնեն գտնել ձեր բացակայող գուլպաները, կանխատեսել ձեր հաջորդ ընթրիքի արդյունքը և գուցե նույնիսկ բացատրել, թե ինչու եք առաջինը խոհանոցում եղել՝ մոռանալու համար: