kvant kompüterləri
| elm5,641 | 2 | 6
əjdahalar googlla
veyl fermionları
Yalnız deyilsən!
Bu duyğuların müvəqqəti olduğunu və kömək mövcud olduğunu bilmək vacibdir. Dostlarınıza, ailənizə, profesionallara müraciət etməyiniz vacibdir. Sizi dinləmək və lazım olan dəstəyi təmin etmək istəyən insanlar var. Sözlük yazarları olaraq səni hər zaman dinləyə bilərik.
Əgər yalnız hiss edirsənsə, 860 qaynar xəttinə müraciət etməyini tövsiyə edirik.
Bu suala tam izah vermək biraz çətin olar. Lakin, sadə dildə deməyə çalışacıq. Kvant komputerləri hələki, çip mərhələsindədir
ilk öncə, klassik komputerlərin işləmə prinsipini bildirmək lazımdır. Günümüzün ən güclü super komputeri ilə işlətdiyimiz adi laptopların mexanizm cəhətdən heç bir fərqi yoxdur. Məlumatlar yaddaşda saxlanılır. iki cür yaddaş var: daimi və müvəqqəti. Emal edilən məlumatlar RAM dediyimiz müvəqqəti yaddaşda saxlanılır. CPU dediyimiz çiplərdə isə emal, yəni proses gedir. Məlumatlar 1 və 0-lar şəklində yadda saxlanılır. Bunu, əks spində olan iki elektron kimi də başa düşmək olar. Və ya, elektrik var, elektrik yoxdu. Məlumatlar isə istər yazı olsun, istər hesablama, ikili say sistemində aparılır və beləcə 1 və 0lardan ibarət olur. Və 32bitlik nüvə dedikdə 2^32 ədəd bitdən ibarət, maksimum bu uzunluqda işi yerinə yetirə bilən mikroçip nəzərdə tutulur. Beləcə, bugünkü smartfonlarımız Aya çıxan iki atronavtın apardığı hər cür cihazdan daha ağıllı olur.
Keçək, kvant komputerlərinə. Dedik ki, 1 bit ya 1, ya da 0 olur. Kvant mexanikasında superpozisiya prinsipi dediyimiz dalğaların birləşməsi prinsipi var. Kvant bitləri qubitlər(quantum bits) isə 1 və 0-ın superpozisiyasıdır. Yəni, eyni anda ikisi də ola bilər. Emal zamanı hansı olduğunu bilmirik, lakin baxdığımız an üçün deyə bilərik ki, 1 və 0dır. Proses zamanı baxdıqda sistem pozulur, ona görə sistemin necə işlədiyinə dəqiq izah vermək olmur. Amma, ehtimallara əsasən tapmaq olar ki, verilmiş anda qubit 1 və 0 arasında hansı haldadır. Yəni, hansı halda olma ehtimalı böyükdür. Əlavə olaraq, qeyd edək ki, hər bir qubit klassik komputerlərdəki bitlərdən iki dəfə işləkdir. Yəni, 10 qubiti olan kvant komputeri adi komputerlərdən 1024(2^10) dəfə daha işləkdir. Deməli, daha çox işi görə bilər, və daha tez zamanda. 3qubiti açaq: bu 000 001 010 011 100 101 111 hallarından biridir. Bunların olma ehtimallarının cəmi 1 olmalıdır. Və ya, eyni şəraitdə, bunlardan istənilən birinin olması 0.125(1/8) dir. 3 bit isə bunlardan 100% biridir və o birinə keçə bilməz. Amma, kvantda bunlardan hər biri ola bilər. Qısaca, belə fikirləşin ki, bitləri saxlayan qutu var. Aydındır ki, 8 belə qutu lazımdır ki, 3 qubitin mümkün hallarını özündə cəmləşdirsin. Lakin, kvant şəraitində 3 belə qutu 8(2^3) klassik qutunu əvəz edir. Kvant komputerlərində istifadə olunan digər prinsip isə kvant mexanikasının dolanıqlıq effektidir. iki müxtəlif qutudakı qubitlər bir-biri ilə dolanıq vəziyyətdə olurlar. Yəni, burda ba verən dəyişikliklər o biri yerdə də ani olaraq müşahidə edilir. Bu üsulla, işləmə sürəti daha da artır. Kvant komputerləri işləməsi üçün olduqca aşağı temperatur lazımdır.
işləmə prinsipi barədə bu qədər. Keçək tətbiqinə. Kvant bilgisayarları üçün yazılan xüsusi alqoritmlər kvant alqoritmləri adlanır. Məsələn, Şor alqoritmi, Simon alqoritmi və s. Şor alqoritmi seçilmiş ədədi vuruqlara ayırır. Sadə səslənir, elə deyilmi? Amma, bu tip sadə riyazi hesablamanı normal komputerlər nə insan edə bilmir. Məsələn, 15-i 3*5 kimi hər kəs yaza bilər, və 15-i vuruqlarına ayırın dedikdə tez cavab verərik. Lakin, komputerlərin şüuru olmadığına görə tapa bilmir. Komputer üçün tək yol yoxlamaq qalır. Balaca rəqəmlərdə adi komputer işləyir, lakin rəqəm sayı 10-u, 20-ni, 100-ü keçdikdə komputer bir neçə ilə hesablayır. Kvant komputerləri sürətli işlədiklərinə görə 2^67 rəqəmli ədədi saniyədən də az müddətə həll edir. Proqramlaşdırmada ən çətin tapşırıqlardan biri də verilmiş xəritədə regionların rənglənməsi tapşırığıdır. Bu məsələdə, heç bir iki qonşu sahənin eyni rəngdə olmaması istənilir. orta məktəbdəki, siyasi xəritəni fikirləşin. iki ölkə, vəya Azərbaycan xəritəsində iki qonşu siyasi ərazi eyni rəngdə olmur. Bunun alqoritmi olduqca qəlizdir və böyük sahələrdə işləməsi üçün aylarca vaxt tələb olunur. Amma, kvant bilgisayarında(D-Wave) Kanadanın 13 ştatını 4 rənglə rəngləmək üçün(qonşu ştatlar eyni əngdə olmadan) 13 qubitdən istifadə edir. Normal komputerlər bunu bir neçə günə edir.
Hal-hazırda bir neçə kvant komputer modelləri var, və fərqli işləmə mexanizmi. Əsas mexanizm yuxarıda dediyimiz kimidir. Əlavə olaraq, bəziləri maye və ya optik mühit istifadə edərək, daha sadə komputerləri istehsal etməyə çalışırlar. D-Wave Kanada şirkətidir və ilk rəsmi kommersial kvant komputeri satıcısı və təkmilləşdiricisidir.
Bu ümumi Bilgidir.
Yalnız deyilsən!
Bu duyğuların müvəqqəti olduğunu və kömək mövcud olduğunu bilmək vacibdir. Dostlarınıza, ailənizə, profesionallara müraciət etməyiniz vacibdir. Sizi dinləmək və lazım olan dəstəyi təmin etmək istəyən insanlar var. Sözlük yazarları olaraq səni hər zaman dinləyə bilərik.
Əgər yalnız hiss edirsənsə, 860 qaynar xəttinə müraciət etməyini tövsiyə edirik.
kvant kompüteri ilə daha effektiv həll edilə bilən riyaziyyat problemlərindən biri səyahət edən satıcı problemidir (travelling salesman problem). tsp, yol boyu bir sıra şəhərləri ziyarət edən və başlanğıc şəhərə qayıdan mümkün olan ən qısa marşrutun nə olduğunu soruşan optimallaşdırma problemidir. mümkün marşrutların sayı şəhərlərin sayı ilə eksponent olaraq artır və klassik kompüterlərin çoxlu şəhərlər üçün problemi həll etməsini çətinləşdirir.
kvant kompüterləri kvant alqoritmindən istifadə edərək tsp-ni potensial olaraq daha səmərəli həll edə bilər. kvant alqoritmlərinin klassik alqoritmlərlə müqayisədə bir neçə yüz şəhərə qədər olan tsp nümunələri üçün daha sürətli həllər təmin etdiyi göstərilmişdir. tsp-ni daha səmərəli həll etməyin logistika və nəqliyyat şəbəkəsinin idarə edilməsi üçün əhəmiyyətli təsiri ola bilər.
digər problem- kriptoqrafiya. kriptoqrafiya üçüncü tərəflərin varlığında təhlükəsiz əlaqə qurma təcrübəsidir. ənənəvi şifrələmə üsulu həlli çətin olan riyazi alqoritmlərə əsaslanır. lakin kvant kompüterlərinin meydana çıxması ilə bu alqoritmləri şor alqoritmi ilə tez həll etmək olar. Bu, mövcud kriptoqrafik sistemlərin təhlükəsizliyinə ciddi təhlükə yaradır. kvant kompüterləri kvant açarlarının paylanmasından istifadə etməklə bu problemin həllini təklif edir. kvant açarlarının paylanması iki tərəf arasında təhlükəsiz açarın yaradılmasını və ötürülməsini təmin etmək üçün kvant mexanikasının qanunlarından istifadə edir. açarı ələ keçirmək üçün istənilən cəhd açarın geri dəyişdirilə bilməyəcək şəkildə dəyişdirilməsinə səbəb olacaq və bununla da tərəfləri ələ keçirilmə barədə xəbərdar edəcək. bu, açarın təhlükəsiz olmasını təmin edir və onunla şifrələnmiş mesajlar beləcə təhlükəsiz sayılır.
digər sahə - kimya. kimyada kvant kompüterlərinin istifadəsinin bir nümunəsi molekulyar qarşılıqlı təsirlərin və reaksiyaların simulyasiyasıdır. ənənəvi kompüterlər kimyəvi tənliklərin mürəkkəbliyinə görə bu qarşılıqlı əlaqəni dəqiq simulyasiya etmək üçün çətinlik çəkirlər. kvant kompüterləri isə atomların və molekulların kvant hallarını təmsil etmək və simulyasiya etmək qabiliyyətinə görə bu simulyasiyaları çox daha səmərəli yerinə yetirə bilirlər. məsələn, hal-hazırda kvant kompüterləri ilə universal dərmanlar yaratmağa çalışırlar, lakin texniki imkanlar buna imkan vermir və ya prosesi ləngidir.
ümumillikdə kvant kompüterləri digər müxtəlif sahələrdə, elə götürsək dərman kəşfi, kriptoqrafiya və kimya kimi müxtəlif sahələrdə inqilab etmək üçün böyük potensiala malikdir. o müxtəlif elmi və texnoloji sahələrdə sıçrayışlara səbəb olan klassik kompüterlərin əli çatmayan mürəkkəb problemləri həll etmək qabiliyyətinə malikdir. kvant kompüterləri hələ başlanğıc mərhələsində olsa da, son illərdə aparıcı texnoloji şirkətlər və tədqiqat təşkilatları onun inkişafına böyük sərmayə yatırmaqla əhəmiyyətli irəliləyişlər əldə edib. bununla belə, kvant kompüterlərinin tam potensialını həyata keçirmək üçün əvvəl aradan qaldırılmalı olan bir çox texniki və praktiki çətinliklər var.
bu texnologiya da digər bir çoxu kimi qayğısız qalmasa, əminəm ki, bir çox inqilabi şeylərə imza atacaq. yaşayaq, görək.
üzv ol