Computer cuantic - tehnologia viitorului

Un computer cuantic este ceva ireal și îndepărtat, ca un oaspete din viitor. Din când în când, există note despre oamenii de știință și despre realizările lor modeste în domeniu fizica cuantică, dar este prea devreme pentru a sărbători victoria, pentru că în această ramură științifică există încă multe pete albe. Poate că, în câteva decenii, calculatoarele cuantice vor înlocui complet computerele uzuale care sunt obișnuite pentru noi, depășindu-le în dezvoltarea mentală și lăsându-le mult în urmă, dar astăzi putem doar să sperăm pentru asta.

Oamenii de stiinta au reusit deja sa dezvolte un ceas cuantic care depaseste 100.000 de ori precizia standardului de masurare a timpului curent, deci este foarte posibil ca o descoperire in domeniul tehnologiei computerelor sa se faca in curand. Astăzi, există o mare cantitate de evoluții în dezvoltarea calculatoarelor cuantice. Nu cu mult timp în urmă, patru grupuri de oameni de știință din Italia, Marea Britanie, Austria și Australia, independent unul de celălalt, au creat cel mai simplu model de calculator cuantic, adaptat la calculul cuantic limitat.

Un calculator cuantic poate rezolva problema tuturor celor moderni hardware-ul computerului. Acum puteți codifica una dintre valori - zero sau una, dar în același timp, fotonul poate purta ambele valori pentru polarizarea verticală și orizontală. Cele mai noi sisteme vor putea efectua toate calculele în același timp, și nu alternativ, așa cum procedează calculatoarele convenționale.

Un computer cuantic modern, sau mai degrabă modelul său primitiv, arată fibră optică căi pe un microcip cu mai multe intrări și ieșiri. În labirint, se lansează fotoni individuali, la fiecare intersecție trec printr-un sistem de oglinzi de separatori de fascicule. În această etapă, fotonii sunt fie reflectați, fie trecuți. Se pare că, în timp ce fotonul ajunge la ieșirea din labirint, se va ciocni de trei ori cu splitterul fasciculului.

În sine, natura cuantică este foarte complexă, deci este aproape imposibil să se facă un calcul corect care să arate unde va apărea exact un foton. Acest lucru nu este ușor de făcut, chiar dacă un singur foton este lansat în labirint. Și dacă sarcina este de a complica și de a rula mai multe particule, iar în labirint pentru a crește numărul de căi, atunci făcând previziunea va fi foarte dificil. Modelul inventat de oamenii de știință nu este altceva decât o matrice permanentă, întruchiparea unei funcții matematice.

Pe un computer modern, puteți simula soluția unei probleme, dar numai cu condiția ca mai multe particule să călătorească prin labirint, iar ea însăși este mică. Dacă condițiile sunt complicate, de exemplu, pentru a mări numărul de fotoni sau căi în labirint, atunci calculele nu pot produce nici măcar cele mai puternice pentru astăzi zi de inginerie.

Un calculator cuantic creat de oamenii de știință nu poate calcula decât matricea permanentă, pentru sarcini mai complexe și mai diverse, pe care nu le potrivește. Dar acesta este doar primul pas spre invenția tehnologiei viitorului. Sarcina cercetătorilor a fost să demonstreze posibilitatea utilizării dispozitivelor fotonice care pot face față sarcinii. Studiul a fost genial, deci este foarte posibil ca noi dispozitive bazate pe această tehnologie să apară în viitorul apropiat și vor înlocui complet calculatoarele moderne.