Δεν ήταν; Πριν από λίγα χρόνια, η ταχύτερη CPU που κυκλοφορούσε ήταν η Intel Pentium 233MMX;
Τώρα μπορείτε να αγοράσετε το Intel P4 2 Ghz με ταχύτητες αργότερα φέτος που φτάνουν τα 2,5 Ghz +. Αναρωτηθήκατε ποτέ γιατί; Ξέρω ότι έχω.
Προτεινόμενα βίντεο
Νομίζω ότι μπορεί να βρήκα μια απάντηση, έναν σύνδεσμο για το γιατί αυξάνονται οι ταχύτητες του επεξεργαστή και πέφτουν οι τιμές. Το μέλλον έρχεται, και για εσάς τους σούπερ μάγκες εκεί έξω, μπορεί να είναι εδώ νωρίτερα από όσο νομίζετε. Μπορώ να χρησιμοποιήσω μια λέξη, ?qubit ?.
Για όσους από εσάς είστε εξοικειωμένοι με τον όρο qubit, μπορείτε; μην περιμένεις. Για άλλους που σκέφτονται; για τι μιλάει Θα σου πω ένα μικρό μυστικό.
Κβαντικοί Υπολογιστές. Το άκουσα και σκέφτηκα από μέσα μου; αυτό δεν θα συμβεί ποτέ, τουλάχιστον όχι στη ζωή μου. Αλλά σύμφωνα με ένα άρθρο του R. Ο Κόλιν Τζόνσον, το NSF (Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών) αναζητά ήδη μια αξιόπιστη διαδικασία κατασκευής τσιπ.
Το NSF έχει συνεισφέρει 1,6 δισεκατομμύρια δολάρια και μια τετραετή προσπάθεια για τη δημιουργία μιας τέτοιας διαδικασίας. Προς το παρόν, μόνο ένας από τους κορυφαίους υποψηφίους για αυτή τη διαδικασία έχει δημοσιεύσει τις αποδόσεις του. Από περίπου 40 προσπάθειες, μόνο δύο ή τρεις Quantum υπολογιστές έχουν λειτουργήσει πραγματικά σε θερμοκρασία δωματίου.
Ο στόχος είναι ένας κβαντικός υπολογιστής να λειτουργεί σε θερμοκρασία δωματίου και να κατασκευάζεται στο κοινό. Ο επικεφαλής αυτού του έργου είναι ο Paul R. Berger, αναπληρωτής καθηγητής ηλεκτρολόγων μηχανικών στο Ohio State University, συνεργάστηκε με τη βοήθεια του Πανεπιστημίου του Illinois στο Urbana-Champaign, στο Πανεπιστήμιο της Notre Dame, στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Riverside, και στο Naval and Air Force Research Εργαστήρια. Το έκανες; Δεν πιστεύετε ότι ένας σούπερ υπολογιστής όπως αυτός θα το έκανε; Δεν έχετε τα δάχτυλα των κυβερνήσεων σε αυτό;
Για όσους από εσάς δεν είστε εξοικειωμένοι με το τι είναι ένας Κβαντικός υπολογιστής, εδώ είναι η βρωμιά (ελπίζω να έχετε φορέσει το καπέλο της φυσικής σας).
Οι κβαντικοί υπολογιστές χρησιμοποιούν έναν επεξεργαστή όπως οποιοσδήποτε άλλος υπολογιστής. Εκτός από αυτό, ο επεξεργαστής για αυτόν τον υπολογιστή είναι αυτό που ονομάζουν κβαντική κουκκίδα (τώρα εδώ είναι όπου οι πληροφορίες γίνονται πυκνές).
Η κβαντική κουκκίδα είναι ένα μικρό μεταλλικό ή ημιαγωγό κουτί που περιέχει έναν καλά καθορισμένο αριθμό ηλεκτρονίων. Ο αριθμός των ηλεκτρονίων σε μια τελεία μπορεί να ρυθμιστεί αλλάζοντας την τελεία; s ηλεκτροστατικό περιβάλλον. Οι κουκκίδες μπορούν να είναι και έχουν δημιουργηθεί με μέγεθος από 30 nm (νανόμετρα) έως 1 micron, και διατηρώντας από το μηδέν σε εκατοντάδες ηλεκτρόνια (οι παραπάνω πληροφορίες παρέχονται από το ?The Nanoelectronics and Nanocomputing Home Σελίδα?).
Οι κβαντικές κουκκίδες αποθηκεύουν πληροφορίες σε τομείς που είναι τουλάχιστον 10 φορές μικρότεροι από αυτούς που συνήθως προτείνονται για μελλοντικές τεχνολογίες τσιπ πυριτίου; μόνο μερικά τετραγωνικά νανόμετρα, που περιέχουν 50 έως 10.000 άτομα ανά αποθηκευμένο κβαντικό bit (qubit). Οι συσκευές λειτουργούν περνώντας στιγμιαία μεμονωμένα ηλεκτρόνια σε έναν μονωτή χωρίς να αφιερώνουν καθόλου χρόνο για να περάσουν φυσικά μέσα από αυτόν; ένα φαινόμενο που ονομάζεται "tunneling" λέει ο R. Κόλιν Τζόνσον.
Σήμερα, όσοι ερευνητές πειραματίζονται με τα δικά τους κβαντικά τσιπ σχεδιάζουν, κατασκευάζουν ή δημιουργούν τη δική τους διαδικασία τεχνολογία χωρίς ανταλλάγματα από την κατασκευαστικότητα, καλές αποδόσεις, λειτουργία σε θερμοκρασία δωματίου, αξιοπιστία και επαναληψιμότητα για μικρό μέγεθος.
Το ?κύμα πιθανότητας; επηρεάζει τα αποτελέσματα της διάνοιξης σήραγγας σε κβαντικές κουκκίδες. Λόγω της πεπερασμένης πιθανότητας να εμφανιστεί ένα ηλεκτρόνιο στην άλλη πλευρά του μονωτικού φραγμού, κβαντικό Η μηχανική προβλέπει ότι ορισμένα ηλεκτρόνια θα εμφανιστούν στη μία ή την άλλη πλευρά, ανάλογα με το ρεύμα ?περιβαλλοντικό; συνθήκες.
Σύμφωνα με τις πληροφορίες που έδωσε ο Ρ. Κόλιν Τζόνσον:
;Εκτός από τη δημιουργία σήραγγας, κάθε τομέας νανομεγέθους μπορεί να αποθηκεύσει ταυτόχρονα 1 και 0 χάρη σε αυτό που ονομάζεται «υπερθέση» μέσα στα qubit του. Προσθήκη? s διατηρεί τη λογική κατάσταση ενός qubit νεφελώδη μέχρι να κληθεί να «αναφέρει» ένα αποτέλεσμα. Ως εκ τούτου, τα qubits αντιπροσωπεύουν ταυτόχρονα και το 1 και το 0 και κατά συνέπεια μπορούν να εκτελέσουν υπολογισμούς που υπερτίθενται ενδιάμεσα βήματα το ένα πάνω στο άλλο παράλληλα, μόνο αργότερα επιλέγοντας το επιθυμητό τελικό αποτέλεσμα από πολλαπλά δυνατά υπολογισμούς.
Για παράδειγμα, η υπέρθεση επιτρέπει σε έναν αθροιστή 8 bit να εκτελεί ταυτόχρονα όλες τις πιθανές προσθήκες 8 bit σε όλες τις πιθανές τιμές 8 bit. Μετά την προσθήκη, ένα μεμονωμένο αποτέλεσμα μπορεί να επιλεγεί από τα 512 πιθανά αποτελέσματα που τοποθετούνται το ένα πάνω στο άλλο σε έναν μόνο κύκλο μηχανής από τον αθροιστή qubit. ?
Σε αυτό το σημείο, ξύνουμε τα κεφάλια μας και λέμε «Χιου, και τι;» Είναι η διαφορά μεταξύ ενός κανονικού επιτραπέζιου υπολογιστή και ενός κβαντικού υπολογιστή;
Εντάξει, οι σύγχρονοι υπολογιστές χειρίζονται πληροφορίες σε αυτό που ονομάζουμε δυαδικά μαθηματικά ένα και μηδενικό. Οτι? είναι η θεμελιώδης βάση του τρέχοντος υπολογιστικού μας κόσμου. Τα δύο bit μπορούν να σχηματίσουν τέσσερις συνδυασμούς ενός και μηδενικού. Σε έναν τυπικό υπολογιστή θα μπορούσατε να έχετε 8 δισεκατομμύρια bit που θα παρέχουν μεγάλες δυνατότητες για πληροφορίες.
Ένας κβαντικός υπολογιστής εκτελεί αυτήν την εργασία διαφορετικά. Ένα qubit μπορεί να επιτύχει πολλές καταστάσεις ταυτόχρονα - κάθε κατάσταση έχει μια πιθανότητα. Κάθε συνδυασμός μονάδων και μηδενικών θα απαιτούσε μια πιθανότητα. Ο αριθμός των συνδυασμών μπορεί να αυξηθεί σαν τρελός: για n qubits υπάρχουν 2^n διαφορετικές καταστάσεις, καθεμία από τις οποίες έχει μια πιθανότητα που σχετίζεται με αυτήν (Quantum).
Ένα καλό παράδειγμα προέρχεται από το Scientific American, που δείχνει πώς ένας σύγχρονος υπολογιστής και ένας κβαντικός υπολογιστής θα μπορούσαν να βρουν τον σωστό συνδυασμό για μια κλειδαριά:
Πάρτε μια κλειδαριά με 4 αριθμούς: 0, 1, 2, 3. και οποιονδήποτε αριθμό χρειάζεται για να το ξεκλειδώσετε. Ένας σύγχρονος υπολογιστής θα δοκίμαζε κάθε αριθμό με τη σειρά: είναι το «1» σωστό; Είναι σωστό το «2»; Και ούτω καθεξής. Θα δοκίμαζε ενδεχομένως και τους 4 αριθμούς, μέχρι να βρει τον σωστό αριθμό. Ένας κβαντικός υπολογιστής θα δοκίμαζε πολλούς αριθμούς ταυτόχρονα και θα έπαιρνε μια μοναδική απάντηση για κάθε πιθανή σωστή απάντηση. Ο σύγχρονος υπολογιστής έχει μέσο όρο n/2 εικασία, ενώ ο κβαντικός υπολογιστής χρειάζεται μόνο την τετραγωνική ρίζα του n (Quantum).
Λαμβάνοντας υπόψη τους τεράστιους υπολογισμούς που μπορούν να εκτελέσουν οι κβαντικοί υπολογιστές, οι δυνατότητες φαίνονται χωρίς όρια. Σκεφτείτε τις υπολογιστικές δυνατότητες σε όλους τους τομείς μάθησης και δημιουργίας. Ο ιατρικός τομέας θα μπορούσε να επωφεληθεί πολύ από τους κβαντικούς υπολογιστές, οι γιατροί θα μπορούσαν να εξερευνήσουν το ανθρώπινο σώμα και να πειραματιστούν σε προσομοιωμένα περιβάλλοντα, προάγοντας τεράστια την ιατρική έρευνα. Έχετε ακόμη τη δυνατότητα να υπολογίσετε την παραγοντοποίηση των πρώτων αριθμών. Η αρχική παραγοντοποίηση είναι αυτό που γνωρίζουμε ως μαθηματικός αλγόριθμος που χρησιμοποιούν οι περισσότεροι οργανισμοί για κρυπτογράφηση.
Παράδειγμα από τον Ben Simpson,
Είναι πολύ δύσκολο να υπολογιστεί αντίστροφα. Ένας σύγχρονος υπολογιστής μπορεί να ξοδέψει εκατομμύρια χρόνια προσπαθώντας να εκτελέσει τους απαραίτητους υπολογισμούς, καθιστώντας γελοίες οποιεσδήποτε απόπειρες hacking (Quantum). Ένας κβαντικός υπολογιστής, ωστόσο, μπορεί να ολοκληρώσει τους απαιτούμενους υπολογισμούς σε λιγότερο από ένα χρόνο. Τώρα αυτό? είναι λίγο τρομακτικό.
Σε αυτό το σημείο ελπίζω να έχω; δεν σε μπέρδεψα πολύ σε αυτό το θέμα. Όσο για μένα, μπορώ; Μην περιμένετε να κάνουν την εμφάνισή τους οι Quantum υπολογιστές. Επομένως, πιστεύετε ότι μπορεί να είναι λογικό ότι οι κατασκευαστές CPU θα ανησυχούν; Μόλις βγει ο Quantum υπολογιστής, θα έκανε τα συστήματά τους απαρχαιωμένα. Μια ερώτηση θα ήταν να ερευνούν και οι κατασκευαστές υπολογιστών αυτή την τεχνολογία... Θα στοιχημάτιζα τα χρήματά μου σε αυτό.
Συστάσεις των συντακτών
- Πώς ένα εύκαιρο hashtag έκανε την Juneteenth επίσημη αργία για εκατομμύρια
- Γιατί βλέπετε διαφημίσεις για πράγματα που έχετε ήδη αγοράσει;
- Το αφεντικό του Zoom παραδέχεται τα λάθη, αλλά επιμένει ότι έχουν γίνει βελτιώσεις
- Το Google Photos απλώς διευκόλυνε την κοινή χρήση μεμονωμένων φωτογραφιών και βίντεο
- Μήνυση ισχυρίζεται ότι ο ηλίθιος κωδικός πρόσβασης της Equifax κατέστησε εξαιρετικά εύκολη την κλοπή των δεδομένων σας
Αναβαθμίστε τον τρόπο ζωής σαςΤο Digital Trends βοηθά τους αναγνώστες να παρακολουθούν τον γρήγορο κόσμο της τεχνολογίας με όλα τα τελευταία νέα, διασκεδαστικές κριτικές προϊόντων, διορατικά editorial και μοναδικές κρυφές ματιές.
