Kvantecomputernes mysterium

Vores computere, selv de hurtigste, synes ude af stand til at modstå behovene i den enorme mængde data, der produceres i vores teknologiske samfund. Derfor arbejder forskere på computere ved hjælp af kvantefysik, eller kvantecomputere, som lover at være hurtigere og mere kraftfuld end konventionelle computere.

Hvad er en kvantecomputer? En almindelig computer arbejder med bits med en enkelt binær værdi, enten nul eller en. Derimod, en kvantebit, eller qubit, kan gemme et nul, en ener, både nul og en, eller et uendeligt antal værdier imellem. Det øger beregningskapaciteten enormt.

Vi er stadig i begyndelsen af ​​denne nye æra inden for computing, og der er mange måder at bruge denne nye teknologi på, som endnu ikke er opdaget. For eksempel, faktorisering af meget store primtal, en opgave, der er tæt forbundet med kryptografi og sikkerhed af adgangskoder, kunne være en af ​​de mange mulige anvendelser af kvantecomputere.

Ifølge professor Sabrina Maniscalco, der leder Turku Quantum Technology -gruppen i Finland, "Den mest berømte kvantealgoritme er Shors algoritme. Denne algoritme, hvis den kører på en kvantecomputer, faktoriserer heltals tal til primfaktorer hurtigere end nogen kendt klassisk algoritme. Dette er bemærkelsesværdigt, da langsomheden ved primær faktorisering er grundlaget for de metoder, der i øjeblikket bruges til at dechiffrere meddelelser. "

Men der er mange andre mulige anvendelser af denne nye teknologi. Ifølge nylig undersøgelse rapporteret i den peer-reviewed journal Videnskab fremskridt , "Tilgængeligheden af ​​en universel kvantecomputer kan have en grundlæggende indvirkning på et stort antal forskningsområder og på samfundet som helhed. Et stadig større videnskabeligt og industrielt samfund arbejder på at realisere en sådan enhed." Computergiganterne Google og Microsoft investerer mange penge i dette forskningsfelt.

Ved at bruge kvantefysik i computere, forskere kunne også simulere kemiske reaktioner for at lette lægemiddeldesign og forbedre maskinlæring.

Forskere forestiller sig endda muligheden for faktiske kvantebits transmitteret mellem individuelle kvanteberegningsmoduler med forbindelser skabt af elektriske felter. Målet ville være at opnå en storstilet, modulær maskine med en imponerende beregningskapacitet.

Professor Sabrina Maniscalco sluttede sig til QuProCS -projektet, under EU -programmet Future Emerging Technologies (FET). Projektet udvikler en radikal ny tilgang til at undersøge komplekse kvantesystemer til kvantesimuleringer.

"En kvantecomputer ville hovedsageligt blive brugt til de samme opgaver, som vi i øjeblikket bruger computere til. Det ville bare være meget hurtigere. Af den grund, vi kunne løse beregningsproblemer, som vi ikke kan med nogen traditionel computer, "siger Maniscalco." Men en kvantecomputer i fuld størrelse er stadig under udvikling. Det kan blive virkelighed hurtigere, end vi turde forvente. "

Endelig, gennem kvanteberegning, forskere drømmer om at undersøge svar på ultimative spørgsmål som livets fødsel eller universets oprindelse.