העתיד כבר כאן: מחשוב קוונטי
פריצות דרך טכנולוגיות מפנים את מקומן לעולם המשתנה ללא הרף ונע במהירות. כיום, האוריינות הדיגיטלית חשובה והכרחית, שכן היא מקצרת את הפער בין התפתחויות חברתיות וכלכליות. בקיצור, כולנו חיים בחברה שבה פריצות דרך טכנולוגיות הן המפתח להתקדמות.
כיום, כמעט כל מה שמחשב עושה מבוסס על שפה בינארית, סדרה של אפסים ואחדים. עם זאת, ספרות אלו אינן יכולות לשלב את עצמן כדי לאחסן או לעבד מידע. בגלל זה, הקהילה המדעית עבדה על הדבר הגדול הבא: מחשוב קוונטי. אם יתמזל מזלך, תוכל להתחיל לחיות בעידן קוונטי בקרוב מספיק.
במאמר זה, אנו מנתחים מהו מחשוב קוונטי ואת היתרונות שהטכנולוגיה המשבשת הזו יכולה לתת לעולם. כמו כן, זה עשוי לסיים את העידן הדיגיטלי הנוכחי.
מושגים בסיסיים שיעזרו לך להבין עיבוד קוונטי
לאורך ההיסטוריה, בני האדם השתמשו במדע כדי להבין איך הטבע עובד ולפתח טכנולוגיות חדשות. בתחילת המאה ה-20, מחקרים שהתבססו על תופעות פיזיקליות מסוימות סללו את הדרך למכניקת הקוונטים, אשר מסבירה כיצד פועל העולם המיקרוסקופי.
מחקרים אלו גילו שהעולם המיקרוסקופי פועל בדרכים נוגדות אינטואיציה. זה שונה לחלוטין מהעולם המקרוסקופי. חלק מהדברים המתרחשים בעולם המיקרוסקופי הם:
- קודם כל, סופרפוזיציה קוונטית. עיקרון המתאר כיצד חלקיק יכול להתקיים במצבים שונים בו-זמנית.
- שנית, הסתבכות קוונטית. ניתן לחבר שני חלקיקים נפרדים בצורה שבה, כאשר לאחד יש אינטראקציות שונות, השני יודע.
- שלישית, טלפורטציה קוונטית. הוא משתמש בהסתבכות קוונטית כדי לשלוח מידע ממקום אחד לאחר ללא תנועה פיזית.
לפיכך, טכנולוגיות קוונטיות יהיו מבוססות על עקרונות קוונטיים אלה של הטבע התת-אטומי. ההבנה של העולם המיקרוסקופי מאפשרת לנו לעצב טכנולוגיות המסוגלות לשפר את חייהם של אנשים.
מה זה מחשוב קוונטי?
כפי שהזכרנו לעיל, מחשוב קלאסי משתמש בשפה בינארית. בכל פעם שאתה מקיים אינטראקציה עם מכשיר, אתה יוצר, משנה או הורס שרשראות של אחדות ואפסים במחשב, המכונה ביטים.
מחשוב קוונטי משתמש ביחידת מידע בסיסית הנקראת qubit. בניגוד לביטים, קיוביטים יכולים להיות כל אחד מהמצבים האינסופיים בין 0 ל-1. תופעה זו ידועה כסופרפוזיציה קוונטית.
ראוי לציין ששינוי מערכת זה לא יהפוך את המחשבים הקוונטים למהירים יותר מהנוכחיים. עם זאת, אלגוריתמים אלו יאפשרו למחשבים לעבד מידע בצורה שונה. לדוגמה, מחשב קוונטי יכול לשנות את ההצפנה הנוכחית.
החשיבות של מחשוב קוונטי
יש כבר כמה טכנולוגיות המשתמשות בתופעות קוונטיות, כמו לייזר או MRI. לפריצות דרך של ראש העיר בטכנולוגיה קוונטית תהיה השפעה משנה משחק כמעט בכל חלק בחייך. לדוגמה, מחשוב קוונטי יסכן את האימות, ההחלפה והאחסון המאובטח של נתונים, בעל השפעה גדולה מאוד על אבטחת סייבר או בלוקצ'יין.
עם זאת, זה יכול גם לדחוף את הבינה המלאכותית קדימה, לתת יותר סודיות לתקשורת צבאית, או לאפשר לצוללות לנסוע ללא תלות בלוויינים. התעשייה הכימית יכולה גם להשתמש בטכנולוגיה זו כדי לתכנן חומרים וכימיקלים חדשים ולדמות תגובות ממרכיבים פיזיקליים. בנוסף, ניתן לשפר את הפצת הסחורה בלוגיסטיקה.
לפיכך, אם המחשוב הקוונטי ימשיך להתפתח, תהיו חלק מהדור הראשון שמתנסה בגידול העצום של יכולות החישוב. לעת עתה, מעבדות משקיעות בזה. לממשלות יש עניין רב גם בטכנולוגיה החדשה הזו.
בשנת 2017, אירופה השקיעה 180 מיליון אירו במחשוב קוונטי. לסין ולאירופה יש מפעלים מובילים של כ-0.80 מיליארד אירו. מעצמות העולם להוטות להוביל את מירוץ הטכנולוגיה.
עם זאת, עדיין קשה לבנות, לאחסן ולתכנת מחשבים קוונטיים. למרות שכבר יש כמה דגמי מחשבים קוונטיים בשוק, אף אחד מהם לא עולה על המחשבים הקלאסיים. במובן מסוים, המאבק להשיג את ה"מינוף הקוונטי" הזה עדיין נמשך.
