Osoby, które interesują nowe technologie w komputerach muszą wiedzieć, że komputery kwantowe są w stanie wykonać w zaledwie ułamku sekundy wykonać skomplikowane obliczenia. Tradycyjnym komputerom zajęłoby to lata. Warto zatem mieć świadomość, że wspomniane komputery kwantowe mogą całkowicie zmienić świat.
Nowe technologie w komputerach
Należy mieć świadomość, że Richard Feynman, czyli laureat prestiżowej nagrody Nobla zaprezentował w trakcie jednego ze swoich wykładów o fizyce kwantowej model działania komputera kwantowego. Koniecznie trzeba sobie uświadomić, że wtedy koncepcja została uznana za fantastykę naukową. Naukowiec był jednak w stanie przekonać słuchaczy,c że do przekształcenia skomplikowanego systemu kwantowego w klasyczny model komputerowy można bez żadnego problemu wykorzystać bardzo dużą liczbę zjawisk, które będą wskazywały właściwości kwantowe.
Warto również wiedzieć, że mimo ogromnej krytyki całego środowiska naukowego koncepcję Feynmana zrealizowano w 1996 roku, czyli zaledwie 15 lat po wykładzie. We wspomnianym roku Isaac L. Chuang, Neil Gershenfeld, a także Marc Kubineca zbudowali maszynę, która była w stanie wykorzystywać zjawisko rezonansu magnetycznego NMR.
Należy zdawać sobie sprawę, że prawdziwy przełom w informatyce miał miejsce w 2009 roku. Właśnie wtedy dwóch doktorantów z Centrum Fotoniki Kwantowej na Uniwersytecie Brystolskim zbudowali pierwszy w historii optyczny komputer kwantowy, który korzysta aż z czterech kubitów.
Nie wszyscy mają świadomość, że wspomniana nazwa kubit jest skrótem od ,,quantum bit”. Kubit opisuje bowiem układ kwantowy, o którym niestety nie można uzyskać pełnej informacji, bez zaburzenia go poprzez dokonanie pomiaru.
W jaki sposób zrozumieć różnicę między bitami, a kubitami?
Koniecznie trzeba sobie uzmysłowić, że 4 klasyczne bity dadzą w sumie aż 16 kombinacji. Z kolei 4 kubity mogą być w superpozycji we wszystkich wspomnianych 16 stanach naraz. Z kolei z każdym dodanym kubitem liczba wspomnianych kombinacji będzie rosła wykładniczo. Oznacza to tym samym, że 20-kubitowy komputer będzie mógł jednocześnie nie tylko i wyłącznie przechowywać, ale również analizować aż 1000000 wartości. Koniecznie należy sobie również uświadomić, że niezwykle rozbudowania maszyna kwantowa jest w stanie przetwarzać wielkie zbiory danych w niesamowicie krótkim czasie.
Należy również podkreślić, że bardzo dużym problemem w przypadku korzystania z komputerów kwantowych będzie konieczność związana z ich chłodzeniem. Nie można bowiem zakłócać procesów obliczeniowych. Zalecane jest zatem schłodzenie procesora do temperatury wynoszącej -273,135 st. C.
Ludzie bardzo często zastanawiają się dlaczego naukowcy nadal chcą stworzyć komputery kwantowe mimo ogromnych problemów. Zdecydowanie najczęściej wymienianym atutem omawianych komputerów jest ich szybkość. Należy mieć świadomość, że w ciągu zaledwie jednej sekundy możliwe jest dokonanie obliczeń, które tradycyjnym komputerom zajęłyby lata. Ponadto komputery kwantowe mogą błyskawicznie przeszukiwać bardzo duże ilości danych. Są to również idealne narzędzia do łamania szyfrów.
