Ako Quantum Computing funguje

Ľudia v mníchovskom dizajnérskom tíme Kurzgesagt - vyhlásili koorts-ge-ZA-kt, nemecky za skratku „skrátka“ alebo „v skratke“ - vydali ďalšie krásne navrhnuté a realizované video s vysvetlením kvantové počítače.

Videá Kurzgesagt, verné menu, začínajú so základmi a cielene stúpajú k záveru. To je vysoká objednávka na riešenie čohokoľvek kvantového. Pamätajte, že Richard Feynman, jeden z hlavných mozgov, ktorý stojí za teóriou kvantovej elektrodynamiky, skvele zavrhol: „Myslím, že môžem bezpečne povedať, že nikto nerozumie kvantovej mechanike.“

Takže Kurzgesagt je tu s ťažkým zaťažením. Počnúc diskusiou o histórii výpočtovej techniky sa dozvieme, ako sa veľkosť jednotlivých tranzistorov v priebehu rokov prudko zmenšila, čo je výsledok, ktorý opísal veľkoryso nazvaný Mooreov zákon. Zdá sa však, že zanechávajú dni zmenšujúcich sa tranzistorov a približujú sa k fyzickým limitom konvenčných tranzistorov. Napríklad dnešné tranzistory prichádzajú okolo 14 nanometrov. Na porovnanie, vírus HIV má priemer 120 nanometrov. Červené krvinky majú približne 6 000 nanometrov.

Tu je jeden z motivujúcich faktorov pre výskum kvantových výpočtov: Ak nemôžeme naďalej zabaliť viac a viac tranzistorov do menšieho a menšieho priestoru - a to všetko pri efektívnom ochladzovaní tejto veci - musíme hľadať iné spôsoby, ako zvýšiť efektívnosť výpočtovej techniky. Kvantové počítanie by nám umožnilo využiť bizarné vlastnosti kvantových systémov: Môžu byť vo viacerých štátoch naraz. (Aspoň to je jeden spôsob, ako opísať kvantovú superpozíciu.)

Video je o niečo viac optimistické, než je zaručené súčasným stavom výskumu kvantových výpočtov, a možno, múdro, nehovorí o problémoch spojených s udržiavaním kvantových systémov potrebných pre kvantové výpočty. Ako už bolo povedané, pravdepodobne nie sú príliš ďaleko s týmto: „Práve teraz nevieme, či bude kvantové počítanie len veľmi špecializovaným nástrojom alebo veľkou revolúciou pre ľudstvo. Nemáme tušenie, kde sú hranice technológie a existuje len jeden spôsob, ako to zistiť. “

Kurzgesagt prevádzkuje kanál YouTube venovaný mesačným videám tímu, z ktorých všetci pracujú v tomto charakteristickom 2D animačnom štýle a vyjadrujú ho „vážne“ Steve Taylor. Pozrite sa na ich videá o tom, ako Facebook ukradol video obsah, a môj osobný favorit, ich dvojdielny seriál o Fermi Paradox.