? Quantencomputer existieren nicht. . . noch . Aber ob und wann die Ideen zu entwickeln Wissenschaftler hinter Quantencomputer um ein praktisches Produkt zu erstellen , werden die Auswirkungen immens sein . Quantencomputer könnte , in einer Angelegenheit von Minuten , führen bestimmte Arten von Berechnungen, die Millionen von Jahren auf klassischen Computern nehmen würde. Einige Wissenschaftler vermuten sogar, dass Quantencomputer kann endlich echte künstliche Intelligenz möglich . Wissenschaftler haben eine Menge Bugs zu erarbeiten ersten , though. The Weird Nature of Quantum Mechanics
Um zu verstehen, warum Quantencomputer so viel Rechenleistung Vorteil gegenüber klassischen Computern bieten könnte , müssen Sie ein wenig über die seltsame Natur der Materie auf einer sub - atomarer Ebene zu verstehen. Sie kennen vielleicht das Beispiel Shroedinger Katze : Wenn eine Katze ist in einer Kiste und ihr Leben oder Tod hängt vom Zustand eines subatomaren Teilchen nach Quantenmechanik anstatt der klassischen Mechanik , dann ist die Katze gleichzeitig beide tot und lebendig , bis öffnen wir die Box und die Ergebnisse zu beobachten . Das ist schwer zu konzipieren , und das Beispiel der Katze soll nicht wörtlich genommen werden. Der Punkt ist , dass, während auf makroskopischer Ebene Egal müssen entweder in einem Staat oder einer anderen sein kann subatomaren Materie in verschiedene Zustände gleichzeitig existieren .
Bits und Qubits
klassischen Computing, ist das Bit die kleinste Informationseinheit . Ein Bit ist binär. Es ist in einem von zwei Zuständen : Null oder Eins ; oder ausgeschaltet ; Pluszeichen ( + ) oder Minus (-). Mit Quanten-Computing ist die Grundeinheit der Information das Qubit , die gleichzeitig existieren können sowohl als Null und Eins . Das ist schwer zu verstehen, weil es Konflikte mit unseren Standard makroskopischen Sicht der Wirklichkeit . Aber über drei Bits von Informationen denken. Jede der drei Bits hat zwei unterschiedliche Zustände , so beschreiben kann drei Bits eine von acht verschiedenen Zuständen (2 ^ 3). Drei Qubits gibt es in allen acht verschiedene Zustände gleichzeitig . Eine Möglichkeit, dies zu konzipieren ist, der Qubits bestehenden in acht verschiedenen Universen zu denken. Also, wenn Sie Operationen auf diesen drei Qubits durchführen , führen Sie Operationen auf allen acht Staaten gleichzeitig . Ein Betrieb auf vier Qubits würde auf 16 Werte gleichzeitig wirken . Jede weitere Qubit verdoppelt die Anzahl der gleichzeitigen Operationen durchgeführt.
Quantum Parallelität
Informatiker nutzen bereits Parallelität durch Brechen ein Problem hin und mit separaten Computern arbeiten auf einem Stück des Problems. Tausend verschiedenen Computern könnte eine komplexe Berechnung in einem Tausendstel der Menge an Zeit ein einzelner Computer zu ergreifen, um die gleiche Berechnung auf eigene durchführen durchführen würde . Aber für wirklich schwierige Probleme , wie Factoring eine Zahl mit mehreren hundert Stellen , es gibt nicht genügend Computer auf dem ganzen Planeten , um die Berechnung in einer angemessenen Höhe der Zeit durchzuführen. Aber ein Quantencomputer könnte im Wesentlichen ausgeführt , das Problem in Milliarden von verschiedenen Universen gleichzeitig , ein Phänomen, wie Quanten- Parallelismus bekannt.
Implikationen
meisten modernen Kryptographie auf Factoring großen basiert Zahlen, die viel zu kompliziert ist für Computer heute in einer angemessenen Höhe der Zeit zu erreichen . Als Ergebnis haben Kryptographen wenig Sorge , dass Computer können ihre Codes zu knacken. Quantencomputer könnte das ändern . Zum Beispiel würde ein Factoring 1.000 stellige Zahl nehmen 10 Millionen Mrd. Milliarden Jahren für die besten Computer, die wir heute haben. Auch läuft eine Milliarde von diesen Rechnern parallel könnte allenfalls reduzieren die Zeit, um einen Faktor von einer Milliarde , so würdest du immer warten 10 Millionen Milliarden Jahren . Aber theoretisch könnte ein Quantencomputer es in 20 Minuten zu tun. Wenn Quantencomputer Wirklichkeit werden , EDV-Sicherheit geworden , wie wir es kennen, könnte im Wesentlichen verdampfen. Aber schwere und komplizierte technische Probleme noch nicht gelöst sind . Also haben wir nicht haben, um über Quanten- Computer-Hacker zu kümmern. Doch .