Quantum computing

Binaire computers maken momenteel gebruik van elektrische impulsen in de vorm van 1's of 0's in lange reeksen om taken uit te voeren, en dit kost tijd. Bij quantumcomputing maakt de computer gebruik van elektronen of fotonen in de vorm van qubits. Deze qubits moeten worden geïsoleerd in een quantumtoestand, wat gebeurt door de deeltjes te onderkoelen. Het resultaat is dat een groep van evenveel qubits als binaire code meer verwerkingskracht heeft dan de binaire bits. Kwantumcomputing is computing waarbij gebruik wordt gemaakt van superpositie en verstrengeling van deeltjes.

Wat bedoelen we met superpositie?

Superpositie is een fundamenteel begrip in de kwantumfysica en hoe afschrikwekkend het ook klinkt, dat is het niet. Superpositie is gewoon een term om iets te beschrijven waar wetenschappers nog niet uit zijn. Het is de veronderstelling dat deeltjes meerdere mogelijke toestanden tegelijk kunnen aannemen wanneer ze niet worden waargenomen. Een voorbeeld is dat iets tegelijkertijd hier en niet hier kan zijn. In wezen, niet wetenschappelijk, kunt u dit artikel wel lezen en niet - op hetzelfde moment. Het artikel bestaat en het bestaat niet - op hetzelfde moment. Het concept is niet echt een concept, maar eerder een begrip van hoe subatomen zich gedragen. Zodra we een deeltje observeren, of ernaar kijken, zal het technisch gezien één toestand kiezen waarin het zich zal gedragen. Dit is waar verstrengeling begint.

Wat bedoelen we met verstrengeling?

Verstrikking is wanneer er twee deeltjes in superpositie zijn. Wanneer er één wordt waargenomen en een eigenschap vertoont, zal het resterende deeltje de tegenovergestelde eigenschap aannemen. Dus, als je twee deeltjes neemt, als er een verandert, verandert het andere ook. Het enge is dat deze veranderingen onmiddellijk kunnen plaatsvinden - ongeacht de afstand tussen de deeltjes. Laat dat even tot je doordringen. Kwantumdeeltjes kunnen sneller dan de lichtsnelheid veranderen, zelfs als ze meters van elkaar verwijderd zijn. Ze zijn als een getrouwd stel dat aan weerszijden van de wereld woont. Nog steeds getrouwd, nog steeds in harmonie, ongeacht de ruimte. Maar ze zijn super verbonden. Wat er ook gebeurt met partner A, partner B past zich aan door de tegengestelde lading aan te nemen. Dus, we hebben twee deeltjes, we weten niet wat ze zijn. Als we naar het ene kijken, wordt het een positron, tegelijkertijd wordt het andere deeltje een elektron. Maar dit gebeurt alleen als we naar ze kijken. Deze deeltjes zijn constant in beide toestanden, totdat we ze waarnemen.

Waarom is superpositie en verstrengeling belangrijk?

De kern van de kwantumfysica wordt gevormd door superpositie en verstrengeling. Zonder deze concepten zou de essentie van quantumcomputing, zoals wij die kennen, niet bestaan. Het is de relatie tussen atomen en hoe zij op elkaar inwerken die de basis vormt van quantumcomputing. Deze reeks van verschillende potentialen stelt kwantummachines in staat sneller en waarschijnlijk nauwkeuriger berekeningen te maken.

Hoe is kwantumcomputing beter dan klassieke computing?

Hoewel quantumcomputing de traditionele computers nooit zal vervangen, zal het zijn nut hebben bij algoritme-analyse wanneer er een grote hoeveelheid gegevens is. Het verschil tussen quantumcomputing en gewone computers zit niet in de snelheid waarmee taken worden uitgevoerd. Wat quantumcomputing zo bijzonder maakt, is dat er minder bewerkingen nodig zijn om tot een antwoord te komen. Kwantumcomputers hebben minder tijd nodig om tot een resultaat te komen, niet omdat ze per se meer vermogen hebben, maar omdat ze gewoon minder bewerkingen uitvoeren dan een klassieke computer zou doen.