Хятадад хамгийн хэцүү асуудлыг 200 секундын дотор шийдсэн квант компьютер бүтээжээ

Агуулгын хүснэгт:

Хятадад хамгийн хэцүү асуудлыг 200 секундын дотор шийдсэн квант компьютер бүтээжээ
Хятадад хамгийн хэцүү асуудлыг 200 секундын дотор шийдсэн квант компьютер бүтээжээ
Anonim

Хятадын эрдэмтэд хамгийн хэцүү асуудлуудын нэгийг 200 секундын дотор шийдэх чадвартай квант компьютер бүтээжээ. Хамгийн хүчирхэг сонгодог компьютер ч гэсэн тооцоолоход 2.5 тэрбум орчим жил шаардагдана. Квант компьютер нь ердийнхөөс хамаагүй илүү хүчирхэг болох үзэгдлийг квант давуу тал гэж нэрлэдэг. Google компани квант давуу байдлаа 2019 онд анх зарласан боловч амжилтыг нь шүүмжилж байсан. Энэхүү нийтлэлийн нэг хэсэг болгон квант компьютер гэж юу болох, ямар төрлийн асуудлыг хэрхэн яаж шийдэж чадсан талаар товчхон ойлгохыг урьж байна. Энэ нь ойрын ирээдүйд манай гэрийн компьютер мянга дахин илүү хүчирхэг болно гэсэн үг үү?

Image
Image

Квант компьютерийг зохион бүтээсэн нь хүн төрөлхтний амьдралыг өөрчилж чадна

Квант компьютер гэж юу вэ?

Товчхондоо сонгодог компьютерууд мэдээллийг хадгалахдаа бит ашигладаг. Квант компьютерт үүнд илүү их мэдээлэл агуулсан qubits гэж нэрлэдэг. Ийм учраас квант компьютер нь сонгодог компьютерээс хамаагүй илүү хүчтэй гэж үздэг. Одоогийн байдлаар эрдэмтэд олон тооны кубитуудыг хэрхэн хянахаа мэдэхгүй байгаа бөгөөд квант компьютерт хэдхэн арвуулаа л байдаг. Гэхдээ энгийн компьютеруудад RAM -ийн хэмжээ хэд хэдэн гигабайт, өөрөөр хэлбэл хэдэн арван тэрбум (!) Бит байдаг.

Image
Image

Одоогийн байдлаар квант компьютерууд иймэрхүү харагдаж байна

Квант давуу тал гэж юу вэ?

Ирээдүйд квант компьютер нь ердийн компьютерийг орлож магадгүй ч одоогоор төгс байдлаас хол байна. Гэсэн хэдий ч тэдэнтэй хэдхэн кубит байсан ч гэсэн тэд зарим асуудлыг хамгийн хүчирхэг компьютерүүдээс хэдэн мянган дахин хурдан шийддэг. Ийм амжилтыг квант давуу тал гэж нэрлэдэг бөгөөд 2019 онд Google ийм амжилтыг хуваалцжээ. Түүний боловсруулсан квант компьютер Sycamore нь нэг нарийн төвөгтэй асуудлыг 3 минутын дотор шийджээ. Супер компьютерийн дээд хэмжээний уулзалтын хувьд 10,000 гаруй жил шаардагдах байсан. Гэхдээ үл итгэгчид үүнийг зөв тохируулсны дараа Summit компьютер хэдхэн хоногийн дотор даалгавраа биелүүлсэн гэж тэмдэглэжээ. Тиймээс Google -ийн квант давуу байдлыг олж авсан баримт нь эргэлзээтэй хэвээр байна.

Image
Image

Sycamore квант компьютер

Сонирхолтой баримт: анх дээр дурдсан нэр томъёо нь "квант давуу байдал" шиг сонсогдож байв. Гэхдээ дараа нь энэ хэллэгийг улс төрийн хувьд буруу гэж үзээд "квант давуу тал" -аар сольсон.

Хятадын квант компьютер

2020 онд Хятадын эрдэмтэд квант ноёрхлыг тогтоохыг хичээсэн. Үүний тулд тэд бозоноос дээж авах асуудлыг шийдэх зориулалттай компьютер бүтээжээ. Товчхондоо, оптик төхөөрөмжөөр дамжин өнгөрөх гэрлийн тоосонцор (фотон) -ыг тооцоолох систем шаардлагатай байв. Энэ асуудлыг хэдэн жилийн өмнө боловсруулсан боловч түүнийг шийдвэрлэх математик томъёог бий болгох нь ердөө л боломжгүй юм. Шинжлэх ухааны бүтээлийг зохиогчдын үзэж байгаагаар TaihuLight суперкомпьютер энэ асуудлыг шийдвэрлэхэд 2.5 тэрбум орчим жил шаардагдах болно. Гэвч квант компьютер энэ даалгаврыг ердөө 200 секундын дотор гүйцэтгэсэн байна.

Image
Image

Дэлхийн хамгийн хүчирхэг компьютеруудын нэг - Sunway TaihuLight

Шийдэл нь нэг заль мэхийн ачаар боломжтой болсон. Асуудал нь гэрлийн тоосонцортой холбоотой тул компьютер дээр кубитын оронд ижил фотонуудыг ашигласан болно. Тиймээс эрдэмтэд даалгавраа шууд "төмрийн түвшинд" хялбаршуулсан байна. Судлаачид үнэхээр квант давуу байдалд хүрч чадсан нь харагдаж байна. Гэхдээ энэ удаад шүүмжлэлгүй өнгөрөөгүй. Асуудлыг шийдэхийн тулд бүтээсэн төхөөрөмжийг зөвхөн компьютер гэж нэрлэж болно. Энэ нь квант тооцооллыг qubits ашиглан ашигладаг боловч програмчлах боломжгүй юм. Энэ нь одоогоор ийм компьютерийг бусад ажилд ашиглах боломжгүй гэсэн үг юм. Гэхдээ квант давуу талыг олж авсан нь аль хэдийнэ бий.

Гэсэн хэдий ч цаг хугацаа өнгөрөхөд квант дээр суурилсан програмчлагдах системийг бий болгох нь дамжиггүй. Ийм зүйл тохиолдвол технологи аянгын хурдаар урагшлах болно. Жишээлбэл, хүн төрөлхтөн аюултай өвчний эмчилгээг хурдан зохион бүтээж, тэр байтугай орчлон ертөнцийн нууцыг мэдэж авах боломжтой болно.

Зөвлөмж болгож буй: