Η Πρώτη Βιομηχανική Επανάσταση (τέλη 18ου – αρχές 19ου αιώνα) ήταν η χρήση της ατμομηχανής. Η Δεύτερη Βιομηχανική Επανάσταση (τέλη 19ου – αρχές 20ού αιώνα) ήταν ο ηλεκτρισμός. Τρίτη Βιομηχανική Επανάσταση (μέσα 20ού αιώνα – σήμερα) ήταν η ψηφιακή λογοτεχνία. Οι κβαντικοί υπολογιστές και η τεχνητή νοημοσύνη σηματοδοτούν την 4η βιομηχανική επανάσταση.
Στους κλασικούς υπολογιστές οι διακριτές καταστάσεις περιγράφονται με δίτιμες μεταβλητές με τιμές 0ή 1, τα bits. Δεν νοείται επαλληλία των bits .
Στους κβαντικούς υπολογιστές οι δυνατές καταστάσεις περιγράφονται ως διανύσματα ενός διδσδιάστατου χώρου Hilbert . Τα δομικά στοιχεία των κβαντικών υπολογιστών λέγονται Qubits ( κβαντικά bits). Τα qubits είναι ξεχωριστά γιατί, χάρη στις ιδιότητες της κβαντικής φυσικής, μπορούν να είναι 0, 1 ή και τα δύο ταυτόχρονα! Αυτή η κατάσταση ονομάζεται «υπέρθεση» (superposition). Τα qubits διατηρείται η υπέρθεση κυματοσυναρτήσεων. Έχουν και μια άλλη ιδιότητα που λέγεται «κβαντική εμπλοκή» (entanglement). Όταν δύο qubits είναι εμπλεκόμενα, το ένα επηρεάζει το άλλο, ακόμα κι αν βρίσκονται χιλιόμετρα μακριά. Ως αποτέλεσμα των ιδιοτήτων των κβάντα, οι κβαντικοί υπολογιστές δύνανται να εκτελέσουν παράλληλα πολυάριθμους υπολογισμούς, ενώ οι ψηφιακοί πρέπει να εκτελούν κάθε υπολογισμό ξεχωριστά.
Ο υπολογιστής Osprey της IBM, που πιστεύεται ότι είναι ο πιο ισχυρός κβαντικός υπολογιστής που έχει δημιουργηθεί, έχει μόνο 433 qubits .Τα qubits είναι πολύ ευαίσθητα – χρειάζονται εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες (κοντά στο απόλυτο μηδέν) γιαυτό καταναλώνουν τεράστιες ποσότητες ενέργειας και μάλιστα ψύχονται με το υγρό ήλιο (He-4) γιατί υγροποιείται στους 4,2 Κ (-269°C), επιτρέποντας την ψύξη σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες. Οι κβαντικοί υπολογιστές δημιουργούν νέα δεδομένα σε τομείς όπως η τεχνητή νοημοσύνη, η ανάπτυξη φαρμάκων στην ιατρική, η κρυπτογραφία και η κυβερνοασφάλεια, η πρόγνωση του καιρού και η εξέλιξη της κλιματικής αλλαγής, μεταξύ πολλών άλλων. Η κβαντική είναι μια νέα προσέγγιση στην πληροφορική, όπου οι άνθρωποι κατασκευάζουν μηχανές που χρησιμοποιούν την κβαντικομηχανική για να ξεπεράσουν τα όρια της κλασικής πληροφορικής.
Σε αυτό το link θα γνωρίσετε τον κόσμο των κβαντικών υπολογιστών.
https://www.youtube.com/watch?v=FgZ-8NFSysA&t=162s
Βαλέρια Κοττά.
