そうでしたか？ ほんの数年前まで、最速の CPU は Intel Pentium 233MMX でしたよね?
今年後半に 2.5Ghz+ に達する速度の Intel P4 2 Ghz を購入できるようになりました。 なぜだろうと思ったことはありませんか？ 知っています。
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おそらくプロセッサの速度が向上し、価格が低下する理由への答え、つまり関連性を見つけたと思います。 未来は近づいています。超オタクの皆さんにとっては、思っているよりも早く未来が到来するかもしれません。 「量子ビット」という 1 つの単語を使用できます。
量子ビットという用語に精通している人なら、それができるでしょうか？ ちょっと待ってください。 考えている他の人のために？ 彼は何を言っているのですか？？、私は？ ちょっとした秘密をお教えします。
量子コンピューター。 私はそれを聞いて「そうですか？」と思いました。 それは決して起こらないだろう、少なくとも私が生きている間は。 しかし、R氏の記事によると、 Colin Johnson 氏、NSF (国立科学財団) はすでに信頼性の高いチップ製造プロセスを模索しています。
NSF は、そのようなプロセスを構築するために 16 億ドルと 4 年間の取り組みを寄付しました。 現時点では、このプロセスの主要な候補のうち 1 つだけがその収量を公表しています。 約 40 回の試行のうち、実際に室温で動作した量子コンピュータは 2 ～ 3 台だけでした。
目標は、量子コンピューターを室温で動作させ、一般に製造できるようにすることです。 このプロジェクトのリーダーは Paul R. オハイオ州立大学の電気工学准教授であるバーガー氏は、イリノイ大学の支援を受けて協力しました。 アーバナ・シャンペーン校、ノートルダム大学、カリフォルニア大学リバーサイド校、海軍および空軍研究 研究室。 そうでしたか？ このようなスーパーコンピューターがそうなるとは思いませんか? 政府はそれに関与しないでしょうか？
量子コンピューターが何なのかよく知らない人のために、ここで簡単な説明をしておきます (物理学の帽子をかぶっていることを願っています)。
量子コンピューターは、他のコンピューターと同じようにプロセッサーを使用します。 ただし、このコンピュータのプロセッサは量子ドットと呼ばれるものです (情報が濃くなるのはここからです)。
量子ドットは、明確に定義された数の電子を保持する小さな金属または半導体の箱です。 ドット内の電子の数は、ドットを変更することで調整できますか? 静電気環境。 ドットのサイズは 30 nm (ナノメートル) から 1 ミクロンの範囲で、ゼロから維持されます。 数百の電子へ (上記の情報は、「ナノエレクトロニクスとナノコンピューティングのホーム」から提供されました) ページ？）。
量子ドットは、将来のシリコンチップ技術で一般的に提案されているドメインよりも少なくとも10倍小さいドメインに情報を保存しますか? わずか数平方ナノメートルで、格納された量子ビット (qubit) ごとに 50 ～ 10,000 個の原子が含まれています。 このデバイスは、物理的に通過する時間をとらずに、個々の電子を絶縁体を瞬時に通過させることによって機能します。 「トンネリング」と呼ばれる現象だとR氏は言う。 コリン・ジョンソン。
現在、独自の量子チップを実験している研究者は、独自のプロセスを設計、構築、作成しています。 製造性、良好な歩留まり、室温動作、信頼性と再現性を犠牲にすることなく、 小さいサイズ。
「確率の波」 量子ドットへのトンネリングの結果に影響を与えます。 電子が絶縁障壁の反対側に現れる確率は有限であるため、量子 力学は、電流に応じて、一部の電子がどちらかの側に現れると予測します。 ？環境？ 条件。
Rさんの情報によると、 コリン・ジョンソン：
トンネリングに加えて、各ナノサイズのドメインは、量子ビット内のいわゆる「重ね合わせ」によって 1 と 0 の両方を同時に保存できます。 重ね合わせ？ 結果の「レポート」が要求されるまで、量子ビットの論理状態を不明瞭に保ちます。 したがって、量子ビットは 1 と 0 の両方を同時に表し、その結果、次のことを重ね合わせる計算を実行できます。 中間ステップを並行して重ね、後で複数の可能な結果から望ましい最終結果を選択する 計算。
たとえば、重ね合わせにより、8 量子ビット加算器は、可能なすべての 8 ビット値に対して可能なすべての 8 ビット加算を同時に実行できます。 加算後、量子ビット加算器によって 1 つのマシン サイクルで互いに重ね合わされた 512 個の可能な結果の中から個々の結果を取り出すことができます。 ?
この時点で、私たちは頭をかいて「えっ、だから何?」と言います。 普通のデスクトップ PC と量子コンピューターの違いは何ですか??
現代のコンピューターは、いわゆる 2 進数の 1 と 0 で情報を操作します。 それ？ これは、現在のコンピューティング世界の基本的な基盤です。 2 つのビットは、1 と 0 の 4 つの組み合わせを形成できます。 標準的な PC では 80 億ビットを搭載でき、情報に大きな可能性をもたらします。
量子コンピューターはこのタスクを異なる方法で実行します。 量子ビットは同時に複数の状態に達することができ、各状態には確率があります。 1 と 0 の各組み合わせには確率が必要です。 組み合わせの量は狂ったように増加する可能性があります。n 量子ビットに対して 2^n の異なる状態が存在し、それぞれに関連する確率があります (量子)。
良い例は、Scientific American に掲載されており、現代のコンピューターと量子コンピューターがロックの適切な組み合わせをどのように見つけるかを示しています。
4 つの数字: 0、1、2、3 のロックを取得します。 ロックを解除するには任意の番号が必要です。 最新のコンピューターは、各数値を順番に試します。「1」は正しいでしょうか? 「2」は正しいですか？ 等々。 正しい番号が見つかるまで、4 つの番号すべてが試行される可能性があります。 量子コンピューターは複数の数値を同時にテストし、潜在的な正解ごとに固有の答えを取得します。 現代のコンピューターは n/2 の推測を平均しますが、量子コンピューターは n (量子) の平方根のみを必要とします。
量子コンピューターが実行できる膨大な計算を考慮すると、その可能性には限界がないように思えます。 学習と創造のあらゆる分野におけるコンピューティングの可能性について考えてみましょう。 医療分野は量子コンピューティングから大きな恩恵を受ける可能性があり、医師は人体を探索し、模擬環境で実験を行うことができ、医学研究を大きく前進させることができます。 大きな数値の素因数分解を計算することもできます。 素因数分解は、ほとんどの組織が暗号化に使用する数学的アルゴリズムとして知られています。
ベン・シンプソンによる例、
逆に計算するのは非常に困難です。 現代のコンピューターは、必要な計算を実行するのに何百万年も費やし、ハッキングの試みを笑いものにしてしまうかもしれません (Quantum)。 ただし、量子コンピューターは必要な計算を 1 年以内に完了する可能性があります。 今？ ちょっと怖いです。
この時点では、そうなっていればいいのですが？ この件に関してはあまり混乱させないでください。 私に関して言えば、できるでしょうか？ 量子コンピューターの登場を待つ必要はありません。 では、CPU メーカーが懸念するのは当然だと思いますか? 量子コンピューターが登場すると、システムは時代遅れになってしまいます。 1 つの疑問は、コンピュータ メーカーもこのテクノロジを研究しているかどうかです。 私ならそれに金を賭けるだろう。
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