Квант тооцоолол гэж юу вэ?
Квант тооцоолол нь энгийн сонгодог бүтэцтэй компьютерт дэндүү төвөгтэй асуудлуудыг шийдвэрлэхийн тулд квант механикийн хуулиудыг ашигладаг хурдацтай хөгжиж буй технологи юм.
Квантын тооцоолол нь электрон эсвэл фотон зэрэг субатомын бөөмсийг ашигладаг. Квантын бит буюу кубит нь эдгээр бөөмсийг нэгэн зэрэг нэгээс олон төлөвт (жишээ нь, 1 ба 0) байх боломжийг олгодог.
Орчин үеийн сонгодог компьютерууд мэдээллийг битээр кодлохын тулд цахилгаан импульсийн урсгалыг (1 ба 0) хоёртын системээр ашигладаг. Энэ нь квант тооцоололтой харьцуулахад боловсруулах чадварыг үлэмж хязгаарладаг.
Яагаад бидэнд квант компьютер хэрэгтэй вэ?
Эрдэмтэд, инженерүүд хүнд асуудалтай тулгарахдаа супер компьютерийг ашигладаг ба эдгээр нь ихэвчлэн маш том тооцоолол, дэвшилтэт хиймэл оюун ухаан ажиллуулах чадвартай олон мянган энгийн CPU болон GPU цөмтэй маш том энгийн сонгодог компьютерууд юм.
Гэсэн хэдий ч супер компьютерууд хүртэл 20-р зууны транзистор технологид тулгуурласан хоёртын систем дээр суурилсан технологи юм. Супер компьютерууд тодорхой төрлийн зарим асуудлуудыг шийдэхийн тулд тодорхой нэг хүндрэлүүдтэй нүүр тулах эрсдэл гардаг байна.
Хэрэв суперкомпьютер гацсан бол энэ нь төсөөлшгүй төвөгтэй асуудлыг шийдэхийг хүссэнтэй шууд холбоотой байх боломжтой. Сонгодог компьютерууд бүтэлгүйтэх нь ихэвчлэн хэмжээлшгүй нарийн төвөгтэй байдлаас л болдог.
Яагаад квант компьютер илүү хурдан байдаг вэ?
Сонгодог компьютер нь молекулуудын том мэдээллийн санг эрэмбэлэх гэх мэт хэцүү ажлуудад гайхалтай ажиллаж болох ч эдгээр молекулууд хэрхэн ажилладагийг загварчлах гэх мэт илүү төвөгтэй асуудлуудыг шийдэхэд маш том хүндрэл үүсч байдаг.
Өнөөдөр ихэнх тохиолдолд эрдэмтэд молекул хэрхэн ажиллахыг мэдэхийг хүсч байвал түүнийг нэгтгэж, бодит ертөнцөд туршилт хийх ёстой болдог. Хэрэв тэд бага зэрэг өөрчлөлт хийх нь түүний зан төлөвт хэрхэн нөлөөлөхийг мэдэхийг хүсвэл ихэвчлэн шинэ хувилбарыг нэгтгэж, туршилтаа дахин эхлүүлэх шаардлагатай болдог. Энэ нь анагаах ухаан, хагас дамжуулагчийн загвар гэх мэт төрөл бүрийн салбарт ахиц дэвшил гаргахад зардал өндөр, үлэмж цаг хугацаа шаардсан үйл явц юм.
Сонгодог суперкомпьютер нь молекулын хэсэг бүрийн ажиллах боломжтой бүх арга замыг судлахын тулд олон тооны процессоруудыг ашиглан молекулын зан төлөвийг “брүте” хүчээр загварчилж болдог. Гэхдээ хамгийн энгийн молекулуудын хажуугаар өнгөрөхөд л супер компьютер ачааллахаа больдог. Ямар ч компьютерт мэдэгдэж буй аргуудыг ашиглан молекулын зан төлөвийн бүх боломжит өөрчлөлтийг таамаглах, зохицуулах санах ой байдаггүй.
Квантын алгоритмууд нь олон хэмжээст тооцооллын орон зайг бий болгодог эдгээр төрлийн нарийн төвөгтэй асуудлуудад шинэ шийдлийг хангадаг. Энэ нь химийн симуляци гэх мэт нарийн төвөгтэй асуудлыг шийдвэрлэх илүү гайхамшигтай арга болдог байна.
