คอมพิวเตอร์ควอนตัมต้องมีขนาดใหญ่เพียงใดจึงจะทำสิ่งที่เป็นประโยชน์ได้ นักฟิสิกส์สหราชอาณาจักรเพิ่งเริ่มตอบคำถามนี้สำหรับงานคำนวณเชิงปฏิบัติสองงาน: ทำลายการเข้ารหัสที่ใช้ในธุรกรรม และจำลองพฤติกรรมของโมเลกุลตรึงไนโตรเจนที่สำคัญทางการเกษตร จากการประมาณจำนวนควอนตัมบิตที่คอมพิวเตอร์ควอนตัมประเภทต่างๆ จำเป็นต้องใช้สำหรับงานแต่ละอย่าง สมาชิกในทีมกล่าวว่า
การศึกษา
เชิงทฤษฎีของพวกเขาควรช่วยนักวิจัยคนอื่นๆ ตัดสินใจว่าจะใช้การออกแบบแบบใดแม้ว่าจะไม่มีแพลตฟอร์มฮาร์ดแวร์มาตรฐานสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัม แต่วิธีการทางวิศวกรรม ที่ได้รับความนิยมมากที่สุดสองวิธี ได้แก่ ตัวนำยิ่งยวดและไอออนที่ติดอยู่ ไม่ว่าในกรณีใด จำนวน ที่มีให้ดำเนินการ
ควอนตัมนั้นมีความสำคัญมากนักศึกษาระดับปริญญาเอกผู้ซึ่งเกี่ยวข้องอธิบาย เขากล่าวเสริมว่าการใช้ มากขึ้นอาจทำให้คอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถจัดการกับปัญหาที่สำคัญในโลกแห่งความจริงในช่วงเวลาที่ใช้งานได้จริง แม้บนแพลตฟอร์มที่การดำเนินการ แต่ละรายการใช้เวลานานกว่า
เช่นเดียวกับในกรณีของเครื่องที่มีไอออนติดอยู่เมื่อเทียบกับเครื่องที่ใช้ ตัวนำยิ่งยวดในการศึกษาที่ตีพิมพ์และผู้ร่วมงานของเขาได้ออกเดินทางเพื่อสำรวจความสมดุลนี้ระหว่างจำนวนคิวบิตและเวลาในการทำงานสำหรับคิวบิตตัวนำยิ่งยวดและไอออนที่ถูกกักไว้ “คำถามจริงๆ ก็คือ คอมพิวเตอร์ควอนตัมของคุณ
จะต้องใหญ่ขนาดไหนจึงจะแก้ปัญหาที่มีผลกระทบได้ และคำตอบนั้นจะเปลี่ยนไปอย่างไรเมื่อเราพูดถึงแพลตฟอร์มไอออนที่ถูกขังหรือแพลตฟอร์มตัวนำยิ่งยวด”นักฟิสิกส์จาก และผู้เขียนร่วมของการศึกษานี้ กล่าวเสริมว่า เมื่อพิจารณาอย่างใกล้ชิดที่ฮาร์ดแวร์ที่มีอยู่แล้ว การทำงานของทีม “เชื่อมโยงทันที
กับการออกแบบฮาร์ดแวร์จริงที่เราสามารถสร้างและใช้ประโยชน์จากข้อดีของการออกแบบฮาร์ดแวร์เหล่านี้”สมมติเครื่องแก้ไขข้อผิดพลาด ทีม เริ่มต้นด้วยการพิจารณาวิธีอัลกอริทึมทั่วไปที่สามารถนำไปใช้กับคอมพิวเตอร์ควอนตัมได้ ที่สำคัญ นักฟิสิกส์ให้ความสำคัญกับรหัสและอัลกอริทึมที่แก้ไขตัวเองได้
ซึ่งหมายความว่า
พวกเขาถือว่าข้อผิดพลาดในการคำนวณจะเกิดขึ้น และมีกลไกในตัวสำหรับแก้ไขก่อนที่ผู้ใช้จะเห็นผลลัพธ์ “บทความนี้ใช้วิธีการที่ทันสมัยที่สุดบางส่วนในด้านอัลกอริทึม และยังใช้วิธีการล่าสุดในด้านการแก้ไขข้อผิดพลาดควอนตัมด้วย” นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัย ประเทศออสเตรเลียกล่าว
ไม่เกี่ยวข้องกับงาน “และพวกเขามุ่งเน้นไปที่ปัญหาสำคัญสองประการที่เป็นประโยชน์กับโลก”ปัญหาแรกที่ทีมตรวจสอบเกี่ยวข้องกับโมเลกุลที่เรียกว่า ซึ่งแบคทีเรียใช้เพื่อดึงไนโตรเจนจากอากาศและสร้างแอมโมเนีย กระบวนการเดียวกันนี้ดำเนินการในระดับอุตสาหกรรมในอุตสาหกรรมปุ๋ย
แต่เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพน้อยกว่ามากและคิดเป็นสัดส่วนเกือบ 2% ของการใช้พลังงานของโลก การเข้าใจฟิสิกส์ ดีขึ้นสามารถเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการทางอุตสาหกรรมนี้ได้ แต่เนื่องจากโมเลกุลมีขนาดใหญ่มาก อธิบายว่าการจำลองพฤติกรรมของมันอยู่นอกเหนือความสามารถของคอมพิวเตอร์
แบบดั้งเดิม
จากการคำนวณของทีมงาน คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ประกอบด้วยคิวบิตตัวนำยิ่งยวดหลายสิบล้านตัว หรือคิวบิตไอออนที่ติดกับดักหลายร้อยล้านตัว สามารถจำลอง ได้ภายในเวลาประมาณ 10 วัน ในขณะที่คอมพิวเตอร์แบบคลาสสิกจะไม่มีโอกาสสร้างผลงานที่มีความหมายสำหรับคำถามนี้ในช่วงเวลาใด
เวลาหนึ่งปลอดภัยควอนตัมหรือไม่?ในส่วนที่สองของการศึกษา ทีมงานได้คำนวณจำนวน จริงที่จำเป็นในการทำลายการเข้ารหัสที่ใช้สำหรับธุรกรรมนักฟิสิกส์ในสหรัฐอเมริกา ซึ่งไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของการศึกษานี้ ชี้ให้เห็นว่าคำถามนี้ ไม่ว่า จะปลอดภัยต่อการโจมตีคอมพิวเตอร์ควอนตัม
หรือไม่ มาพร้อมกับข้อจำกัดเพิ่มเติมที่ไม่มีอยู่ในการจำลอง. ในขณะที่เวลาในการคำนวณ 10 วันอาจยอมรับได้สำหรับการจำลอง ตั้งข้อสังเกตว่าเครือข่าย ได้รับการตั้งค่าเพื่อให้แฮกเกอร์ที่ติดอาวุธด้วยคอมพิวเตอร์ควอนตัมแก้ไขข้อผิดพลาดจะมีเวลาจำกัดมากในการถอดรหัสข้อมูลและขโมยเงิน
จากข้อมูลของ และผู้ทำงานร่วมกัน การทำลายการเข้ารหัสภายในหนึ่งชั่วโมง ซึ่งเป็นกรอบเวลาที่การทำธุรกรรมอาจมีช่องโหว่ จะใช้เวลาประมาณสามร้อยล้าน จากผลลัพธ์นี้ สรุปว่า “ นั้นค่อนข้างปลอดภัย” แม้ว่าเขาจะเตือนว่า ทั้งหมดนั้นไม่ได้ทำงานในลักษณะเดียวกัน “ อื่น ๆ ที่ทำงานแตกต่างกัน
และมีอัลกอริทึมที่แตกต่างกันซึ่งอาจมีความเสี่ยงมากกว่า” เขากล่าวคอมพิวเตอร์ควอนตัมขนาดใหญ่ของฉันแม้ว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมในปัจจุบันจะมีขนาดที่ดีที่สุดไม่เกิน 100 คิวบิต ซึ่งเป็นหัวหน้ากลุ่มวิจัยควอนตัมกล่าวว่าการปรับขนาดเครื่องเหล่านี้เป็นล้าน ที่กล่าวถึงในงานของทีม
ไม่ใช่เป้าหมายที่เป็นไปไม่ได้ “นั่นฟังดูยิ่งใหญ่ แต่ก็มีบริษัทการค้าหลายแห่งที่ตั้งเป้าตัวเลขควิบิตเหล่านี้ไว้ ไม่ใช่วันนี้อย่างแน่นอน แต่ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า สิ่งนี้ก็ไม่ไกลเกินเอื้อม” เขากล่าวเนื่องจากงานใหม่นี้เปรียบเทียบข้อกำหนดฮาร์ดแวร์ที่จำเป็นสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัมประเภทต่างๆ
จึงเพิ่มข้อมูลใหม่ในการแข่งขันระหว่างการออกแบบคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่แตกต่างกัน “มีการสันนิษฐานว่าระบบตัวนำยิ่งยวด เนื่องจากพวกมันเร็วกว่ามาก จึงได้เปรียบไอออน” เบรนแนนอธิบาย “แต่บทความนี้แสดงให้เห็นว่าในบางระบอบสถาปัตยกรรมทั้งสองมีการแข่งขันกันค่อนข้างมาก”
โปรดทราบว่างานของพวกเขาได้รับแรงบันดาลใจอย่างแม่นยำจากความพยายามในการออกแบบและวิศวกรรมคอมพิวเตอร์ควอนตัมไอออนที่ติดกับดักที่สามารถแข่งขันได้และแก้ไขข้อผิดพลาด “เรามีเส้นทางการพัฒนาที่ชัดเจนในการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่มีคิวบิตนับล้าน” เฮนซิงเกอร์อธิบาย “แต่เราต้องเข้าใจจริงๆ ว่าต้องการการแก้ไขข้อผิดพลาดประเภทใด และข้อดีประเภทใด
credit: genericcialis-lowest-price.com TheCancerTreatmentsBlog.com artematicaproducciones.com BlogLeonardo.com NexusPheromones-Blog.com playbob.net WorldsLargestLivingLogo.com fathersday2014s.com impec-france.com worldofdekaron.com
