Informatique quantique
L'ordinateur moderne
Comme nous l'avons vu dans le sujet précédent, la partie essentielle de l'ordinateur est le processeur et de plus en plus à mesure que la technologie augmente et que l'ingénierie s'améliore dans le domaine de l'informatique, les processeurs sont devenus plus petits et plus rapides et avec cela les défis de continuer ce même processus de réduire et augmenter la capacité est le plus grand défi aujourd'hui.
L'une des alternatives qui est venue résoudre ce problème était l'idée de l'ordinateur quantique. Et qu'est-ce qu'un ordinateur quantique ? Ce qui le différencie de l'ordinateur classique (ordinateur ordinaire) ?
La principale différence entre un CQ (Quantum Computer) et un CC (Common Computer) est le mode de traitement. Comme ça?! Comme nous l'avons vu auparavant et que nous connaissons déjà le terme "Quantique", c'est que CQ ne fonctionnera pas simplement avec des courants électriques mais fonctionnera exactement avec des atomes (Protons, Électrons, etc) !
Oui 😂 ! Je crois que certains doivent déjà se demander... "Mon Dieu ! Pour quoi faire ?!" « Je ne comprends plus rien », il semble que les choses ne deviennent pas plus simples à mesure que nous avançons avec ce sujet MQ, mais ne désespérez pas ! Autant le sujet effraie certains et intéresse d'autres, c'est la partie amusante de l'apprentissage et de l'étude d'un sujet spécifique. C'est comprendre et voir votre candidature !
Comme la fonction de ce site est de traduire MQ comme quelque chose de "plus facile" pour le public, ce n'est pas là que ce schéma se terminera lol. Respirez profondément et nous vous expliquerons étape par étape de la manière la plus simple possible.
La façon dont CC fonctionne est avec les "bits" (0 et 1) et la séquence de ces nombres alternés ou ils ne génèrent pas toutes les informations dont nous avons besoin utiliser l'ordinateur ou tout appareil électronique qui être. Pas trop différent, CQ utilisera une forme de bit similaire, mais une forme plus complexe et assez "optimisable", o célèbre "Qubit" (bit quantique).
Qubit n'est rien de plus que la superposition de binaires (0 et 1), rappelez-vous ce que nous avons dit à propos de la superposition des vagues dans le thème MQ ?_cc781905- 5cde -3194-bb3b-136bad5cf58d_Alors! C'est exactement ainsi que CQ traitera les informations. Pour qui toujours esta flottant, le CQ ne fonctionne pas simplement en mesurant s'il a du courant (1) ou s'il n'a pas de courant (0) mais il fait son traitement à travers des états physiques "quantiques" qui sont mesurés à travers une propriété de la matière élémentaire, principalement des électrons, qui est appelé "Spin", c'est-à-dire que le CQ ne traite pas l'information avec 1ou 0 mais oui 1et0 en même temps, donc (superposition).
Contrairement à CC qui mesure un bit à la fois, c'est soit le chiffre 1 soit le 0 , jamais les deux en même temps. Ce faisant, la possibilité de traitement augmente de manière exponentielle pour des problèmes et des tâches extrêmement complexes qui nécessitent une très grande quantité de calculs et plusieurs processus et par conséquent de trouver ces différentes solutions possibles en une fraction de seconde. Les deux vidéos ci-dessous vous donneront une idée plus précise de la façon dont cela fonctionne en pratique. Remarque : Activez les sous-titres !
Comment créer un Qubit
Comment créer un ordinateur quantique
Les mathématiques derrière l'ordinateur quantique
Bref, l'ordinateur manipule des particules élémentaires. Et la façon dont nous contrôlons ces particules élémentaires nous permet de faire des calculs complexes qui nécessitent plusieurs étapes en quelques heures ou minutes. La production de cette information au niveau atomique s'appelle Qubit et elle est produite en contrôlant une propriété intrinsèque de l'électron, comme le montre la première vidéo.
La gestion de ceci Le spin se fait avec l'immersion de cette particule dans un champ électromagnétique, où ce champ émet une fréquence, appelée fréquence de résonance. La fréquence de résonance n'est rien de plus que l'application d'une vibration similaire à la vibration naturelle d'un certain matériau ou particule, et lorsque cette fréquence atteint l'objet cible, elle le rendra excité (augmentera son énergie) et commencera à vibrer en mode normal. tout ce que nous voulons.
La chose intéressante à propos de faire cela avec l'électron est que nous provoquons une superposition d'états comme expliqué dans la deuxième vidéo , le CC il permet uniquement aux bits d'être uniquement en 0 et 1, Qubit est un "limbe" il peut être en valeurs intermédiaires entre ces deux valeurs comme par exemple (0.1 ; _cc781905-5cde-3194-bb3b- 136bad5cf58d_0.59 ; 0, 90, etc.). Cela permet, grâce à un logiciel conçu pour le QC, d'interpréter des résultats plus complexes et étendus dans un temps très réduit par rapport à un ordinateur conventionnel.
Comme nous l'avons vu dans la deuxième vidéo, les Qubits par exemple |01> ; |10> lorsqu'ils sont superposés présenteront leurs états en une fraction du temps, c'est-à-dire que l'alternance de ces valeurs varie au fil du temps, so CQ est également un système très "fragile" " car toute variation externe dans ce système peut complètement modifier les informations, et non seulement la présence de facteurs externes mais aussi le temps que ces états restent jusqu'à ce qu'ils soient mesurés sont extrêmement rapides, ce qui rend le processus de mesure également un défi.
Et au cas où vous ne l'auriez pas remarqué clairement dans les vidéos précédentes, vous devez vous demander... -136bad5cf58d "Ta ! Un ordinateur super rapide qui contrôle les vibrations d'un électron pour faire des calculs complexes... et alors ? Chaque aspect pratique dans tout cela ? Ce super ordinateur ne servirait-il qu'à faire des calculs compliqués ?
La réponse courte est oui et non ! L'avantage d'avoir un CQ réside en effet dans sa capacité à faire des calculs bien supérieurs par rapport au CC, mais c'est précisément dans cet avantage que certains domaines de la connaissance scientifique qui impliquent plusieurs variables, des problèmes étendus et avec de nombreuses possibilités à résoudre, le CQ ferait ce travail en quelques minutes.
. Les variables pour comprendre l'atmosphère terrestre sont tellement nombreuses que quand on voit aux infos le journal annonce une Probabilité de pluie et jamais une certitude, il y a 30% de chance qu'il pleuve à São Paulo, tel jour et comme en fait nous l'ont déjà vécu, même si le journal dit qu'il va pleuvoir dans un jour, peut-être que ce ne sera vraiment pas le cas.
Pourquoi cela arrive-t-il ? ! Simplement à cause de la complexité du système atmosphérique, et cette complexité réside dans la quantité de facteurs qui influencent l'atmosphère pour provoquer, par exemple, une pluie, que ce soit la pression atmosphérique, la température dans la région spécifique, la densité de l'air, l'humidité de l'air, la pression les différences dans d'autres régions qui affectent la région dans laquelle elle est mesurée, et ainsi de suite. Les décimales dans des calculs comme ceux-ci font une différence astronomique, et plus il y a de décimales, plus la marge d'erreur dans la prédiction de phénomènes dynamiques tels que le temps est petite.
Incroyable n'est-ce pas ? ! À présent, avec toutes ces informations qui vous sont transmises, vous vous demandez peut-être "Ta ! Alors, à l'avenir, tous les ordinateurs deviendront-ils quantiques ?" La réponse est que nous ne savons pas et nous ne pouvons encore rien dire. Comme déjà mentionné dans certaines des vidéos, CQ ne remplace pas complètement les ordinateurs que nous avons aujourd'hui, mais il est garanti que pour des tâches spécifiques que nous avons déjà mentionnées, CQ a une performance ridiculement plus élevée que CC, donc les CQ sont en fait le prochain l'évolution de l'informatique et tout ce qui va avec. Comme mentionné également à propos de la cryptographie, dans un avenir pas trop lointain, tout ce que nous considérons actuellement comme protégé par des systèmes cryptés sera menacé par un CQ, mais comme le montre la vidéo Nerdologia, des études sont déjà en cours sur la cryptographie quantique, précisément pour combler cette faille de sécurité avec ce nouveau type d'informatique.
Le processus de communication également lorsque ces CQ sont fabriqués à grande échelle, la façon dont ils échangent des informations entre eux sera complètement différente de la communication actuelle, en utilisant photons (lumière) et une conséquence de la théorie quantique appelée "Quantum Intanglement" ou "Quantum Entanglement". Bien sûr le concept formel est assez tiré par les cheveux et ce n'est pas à nous de le comprendre parfaitement maintenant et ici, mais l'idée est que lorsque deux particules Les structures subatomiques sont très proches les unes des autres, leurs propriétés sont liées (on ne sait pas encore comment et pourquoi cela se produit), mais ce phénomène a déjà été testé à plusieurs reprises et prouvé expérimentalement (Dans des vidéos supplémentaires, il y aura des vidéos l'expliquant mieux) .
Par exemple, prenons une particule élémentaire que nous appellerons P1 et une autre P2, lorsque nous joignons ces deux particules leurs propriétés sont liées, pour comprendre l'intrication_cc781905 -5cde -3194-bb3b-136bad5cf58d_quantum, séparons ces deux particules à une très grande distance, prenons P2 et posons-le sur la surface de Neptune par exemple, (la distance de Neptune à la Terre est d'environ 4 504 300 000 km). Selon cette théorie de l'intrication, si nous apportons une modification à la particule P1 qui est restée avec nous sur Terre et qui est liée de manière inconnue à la particule P2 sur Neptune, cette particule P2 répondra à l'effet inverse_cc781905-5cde-3194-bb3b -136bad5cf58d_immédiatement! C'est-à-dire que ce phénomène a apparemment ignoré la théorie de la relativité qui dit que la vitesse limite dans l'univers est la vitesse de la lumière (300 000 km/s). Pour cette raison, le créateur de la Théorie de la Relativité, Albert Einstein surnommé this phénomène as (action fantomatique à distance). Rappelant que même si ce phénomène a déjà été prouvé par des expériences, il n'invalide pas la théorie de la relativité. Seuls traitent de phénomènes de dimensions extrêmement différentes, dans lesquels la théorie de la relativité ne s'applique pas.
_cc781905-5cde-3194-bb3b-136ma connexion sécurisée d'un quelqu'un espionnant et espionnant toutes vos conversations, informations et votre utilisation d'Internet. Maintenant, pour les CQ, la communication peut se faire avec ces photons intriqués. Selon la théorie, tout bruit (ou agent externe qui veut interférer, comme dans le contexte de la communication et d'Internet) l'information est complètement brouillée et méconnaissable, voire même annihilée, pour cette raison le QC peut être le prochain génération d'ordinateurs plus sécurisés et complets en termes de confidentialité avec vos informations et pour certains experts un système pratiquement inviolable.
Eh bien, nous espérons maintenant que vous lecteur avez compris l'impact que la théorie quantique a dans notre société actuelle, nous en dépendons constamment et ses applications sont dans les différents domaines de la connaissance, que ce soit le génie des matériaux, la chimie, le génie chimique, le génie militaire, la médecine, l'industrie pharmaceutique, parmi de nombreux autres exemples où il est largement appliqué. Ce qu'on attend de vous à la fin de ce matériel didactique, c'est d'avoir compris tout le processus de construction de la théorie quantique, comprendre les principales idées et théories derrière ces phénomènes et bien sûr comprendre où ils s'appliquent, et peut-être avoir au moins éveillé votre intérêt pour le sujet, car qui sait, dans un avenir pas trop lointain, vous serez celui qui découvrira la prochaine théorie qui bousculera les concepts scientifiques de la science moderne ?!