Son onilliklərdə kompüterlər çox tez inkişaf etdi. Əslində, bir nəslin xatirəsinə böyük həcmli miniatür tabletləri işğal edən həcmli borudan çıxdılar. Yaddaş və sürət sürətlə artdı. Ancaq hətta super güclü müasir kompüterlərin gücündən kənara çıxan vəzifələr ortaya çıxdı.
Kvant kompyuter nədir?
Adi kompüterlərin nəzarəti altında olan yeni vəzifələrin ortaya çıxması yeni imkanlar axtarmağa məcbur etmişdir. Və adi kompüterlərə alternativ olaraq, kvant ortaya çıxdı. Kvant kompüteri kompüter texnikasıdır, kvant mexanikasının elementlərinə əsaslanan hərəkətin əsasıdır. Kvant mexanikasının əsas müddəaları ötən əsrin əvvəllərində hazırlanmışdır. Onun görünüşü klassik fizikada həll tapmayan fizikanın bir çox problemlərinin həllinə imkan verdi.
Quanta nəzəriyyəsi artıq ikinci əsr sayar baxmayaraq, hələ də yalnız dar bir dairə mütəxəssisləri üçün başa düşüləndir. Amma kvant mexanikasının real nəticələrinə sahibik. Ona artıq lazımı texnologiya, tomoqrafiya tətbiq edirik. Keçən əsrin sonunda kvant hesablama nəzəriyyəsi Sovet fizikası Yu Manin tərəfindən hazırlanmışdır. Beş ildən sonra David Deutsch kvant maşınının ideyasını açıqladı.
Kvant kompüter varmı?
Ancaq ideyaların təzahürü belə sadə deyildi. Müntəzəm olaraq başqa bir kvant kompüter yaradıldığı barədə məlumatlar var. Belə kompüter texnologiyasının inkişafı informasiya texnologiyaları sahəsində nəhənglər tərəfindən işlənib hazırlanmışdır:
- D-Wave, işləyən kvant kompüterlərin istehsalını ilk dəfə həyata keçirən Kanada şirkətidir. Buna baxmayaraq, mütəxəssislər bu kompüterlərin həqiqətən kvant kompüterləri olub-olmadığı və hansı üstünlükləri olduğunu müzakirə edirlər.
- IBM - bir kvant kompüter yaratdı və kvant alqoritmləri ilə təcrübə üçün internet istifadəçilərinə açdı. 2025-ci ilədək şirkət artıq praktiki problemləri həll edə bilən bir model yaratmağı planlaşdırır.
- Google, kvant kompüterlərin ənənəvi kompüterlər üstünlüyünü sübut edə biləcəyi bir kompüterin bu il sərbəst buraxılmasını açıqladı.
- 2017-ci ilin mayında Şanxaylı Çinli elm adamları dünyanın ən güclü kvant kompüteri yaradıldığını, siqnal emalının tezliyində 24 dəfə artan analoglardan üstün olduğunu söylədilər.
- 2017-ci ilin iyul ayında Quantum Technologies üzrə Moskva Konfransında 51 qubit kvant kompüter yaradıldığı elan edildi.
Bir kvant kompüter və adi bir kompüter arasında fərq nədir?
Hesablama prosesinə yanaşmada bir kvant kompüterinin əsas fərqi.
- Konvensiyalı bir prosessorda bütün hesablamalar iki vəziyyətdə 1 və ya 0 olan bitlərə əsaslanır. Yəni, bütün işlər müəyyən şərtlərə uyğun olaraq böyük miqdarda məlumatların təhlili üçün azaldır. Kvant kompüter qubitlərə (kvant bitlərinə) əsaslanır. Onların xüsusiyyətləri dövlət 1, 0, həmçinin eyni zamanda 1 və 0 olmaq imkanıdır.
- Bir kvant kompüterinin imkanları əhəmiyyətli dərəcədə artıb, çünki dəstə arasında düzgün cavab axtarmaq lazım deyil. Bu halda, cavab mövcud yazı ehtimalına malik mövcud variantlardan seçilir.
Kvant kompüteri nədir?
Müasir kompüterlərdən dəfələrlə daha sürətli bir həll tapmaq üçün kifayət qədər ehtimalı olan bir həllin seçilməsi və bacarığı olan bir kvant kompüterinin prinsipi onun istifadəsinin məqsədini müəyyənləşdirir. Birincisi, bu cür kompüter texnologiyasının ortaya çıxması kriptoqrafları narahat edir. Bu kvant kompyuterinin şifrələri asanlıqla hesablamaq qabiliyyətidir. Beləliklə, Rus-Amerika alimləri tərəfindən yaradılmış ən güclü kvant kompüter mövcud şifreleme sistemlərinin açarlarını əldə edə bilir.
Kvant kompyuterlər üçün daha faydalı tətbiq olunan vəzifələr var, elementar hissəciklərin, genetika, səhiyyə, maliyyə bazarları, şəbəkələrin viruslardan qorunması, süni intellekt və adi kompüterlərin həll edə bilməyəcəyi bir çox digərləri ilə bağlıdır.
Bir kvant kompüteri necə təşkil edilir?
Kvant kompüterinin tikintisi qubitlərin istifadəsinə əsaslanır. Hazırda istifadə olunan qubaların fiziki performansı kimi:
- çox yönlü cərəyanlı keçidlər olan superkeçiricilərin üzükləri;
- lazer şüalarının təsiri altında fərdi atomlar;
- ionlar;
- fotonlar;
- yarımkeçiricilərin nanokristallarının istifadəsi variantları inkişaf edir.
Kvant kompüteri - əməliyyat prinsipi
İşdə klassik bir kompüter ilə müəyyən bir vəziyyət varsa, o zaman bir kvant kompüterin necə işlədiyini soruşmaq çətindir. Bir kvant kompüterinin fəaliyyətinin təsviri iki anlaşıqlı ifadəyə əsaslanır:
- superpoziya prinsipi 1 və 0,1 mövqelərində eyni vaxtda olmağa qadir qubitlər məsələsidir. Bu, vaxtında böyük qazanc təmin edən variantları ayırmaq deyil, bir neçə hesablamanın eyni vaxtda həyata keçirilməsinə imkan verir;
- Kuantum dolaşması iki parçacığın bir-birinə bağlanması olan A.Eynşteynin qeyd etdiyi bir fenomendir. Sadə sözlə, əgər hissəciklərdən biri pozitiv bir heziyyətə malikdirsə, ikincisi dərhal müsbət bir hezeyanı alır. Bu əlaqələr məsafədən asılı olmayaraq həyata keçirilir.
Kvant kompüteri kim icad etdi?
Kvant mexanikasının əsasları keçən əsrin əvvəllərində hipotez kimi təsvir edilmişdir. Onun inkişafı Max Planck, A. Einstein, Paul Dirac kimi parlaq fiziklər ilə əlaqələndirilir. 1980-ci ildə Antonov kvant hesablama imkanı təklif etdi. Bir il sonra Richard Feyneman ilk kvant kompüterini nəzərdən keçirdi.
İndi inkişaf mərhələsində kvant kompüterlərin yaradılması və hətta kuantum kompüterin nə edə biləcəyini təsəvvür etmək çətin. Ancaq aydın olur ki, bu istiqamətdə mənimsəmiş insanlara elm bütün sahələrində bir çox yeni kəşflər gətirəcək, mikro və makro dünyaya nəzər salmağa, ağıl təbiəti, genetik haqqında daha çox məlumat əldə etməyə imkan verəcəkdir.