ВТФ Аре Кубитс? Оне и нуле квантног рачунања су многе ствари одједном

Кубити ових дана добијају све већу пажњу. Можда сте чули за њих и, ако јесте, вероватно то знате нешто са компјутерима. Оно што, заправо, имају везе са компјутерима је збуњујуће, тако да, пре него што уђемо право унутра, хајде да ставимо нашу колективну главу око идеје квантног рачунања. У квантној механици, системи могу показивати врло осебујна понашања. Међу њима је суперпозиција, када се честица налази на два места одједном, и заплет, када понашање једне честице утиче на понашање других, удаљенијих честица. Ово нису феномени које примећујемо у нашим свакодневним животима, због чега не бринемо о томе да пас седи у мачки или да се један од њих упише у оставе три државе. Начин на који сада правимо компјутере заснива се на материјалима који се називају транзистори - познати полуводичи који интерагују и појачавају електронске сигнале - и не могу искористити предности квантних стања. Квантни компјутери су различити.

Али ако сте то направили је директно се баве квантним феноменима, ваши електронски уређаји могу да раде невероватне ствари. Ове врсте компјутера могу радити на невероватним брзинама; просијати све податке у само неколико секунди. У сржи израде овог рада трансформише се природа података. Тренутно, подаци се кодирају у бинарним цифрама које називамо битовима, постојећи једноставно као једно од два стања. Али ако сте пронашли начин да направите квантне битове - то јест, да постоји у више стања одједном - они би уместо тога били квантни битови, или "кубити".

Квбит посебно ради тако што користи предност суперпозиције и има способност да буде не само једно од два различита стања, већ истовремено и једно и друго државе. То је као прекидач за светло који је укључен и офф (прикладна метафора када узмете у обзир да су кубити засновани на одређеним поларизацијама фотона). То је чудно за нас у стварном свијету да размишљамо о томе, али у свијету квантне физике, то уопће није чудно.

Кубити такође показују квантну замршеност јер се могу истовремено примењивати - додатно помажући убрзати процесе вођене подацима. Рачунар који ради може да уради две ствари одједном или, у већој мери, да прође кроз процес више корака у исто време.

На пример, рецимо да имате уређај који пролази кроз велику количину података - попут телефонских бројева свих у целом свету - и организује и анализира сваки унос. Квантни компјутер заснован на кубитима могао би да постигне такав задатак много брже, јер се подаци не морају просијавати један по један. Пошто подаци могу да имају више стања, могу се обрадити много брже.

Сама квантна рачунања полећу, али добијање кубита за рад је много тежи подухват. Постојао је мјерљив низ успјеха у посљедњој деценији. Гоогле је 2013. године лансирао лабораторију Куантум Артифициал Интеллигенце Лаб у сарадњи са НАСА-ом и успјешно изградио 512-кубит Д-Ваве квантни рачунар. Само прошлог месеца, истраживачи су решили проблеме који ометају развој оптичких кубита; и други су открили успјешан тест нечега што се назива "кутрит" - који може постојати у не два, него три различите суперпониране државе.

Да ли ће ишта од овога икада утицати на начин на који се повезујемо са технологијом масовног тржишта? Вјероватно је, али постоји мала практична вриједност за подвлачење знања - осим разумијевања посљедица онога што долази у не тако далекој будућности.