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? Ordinateurs quantiques n'existent pas. . . encore . Mais si et quand les scientifiques à développer les idées derrière l'informatique quantique pour créer un produit pratique , les conséquences seront énormes. Les ordinateurs quantiques pourraient , dans une affaire de minutes , effectuer certains types de calculs qui prendraient des millions d'années sur des ordinateurs classiques. Certains scientifiques pensent même que l'informatique quantique peut enfin faire une véritable intelligence artificielle possible. Les scientifiques ont beaucoup de bugs à travailler en premier, cependant. La nature étrange de la mécanique quantique
Pour comprendre pourquoi les ordinateurs quantiques pourraient offrir autant avantage de calcul sur les ordinateurs classiques , vous devez comprendre un peu plus sur la nature étrange de la matière à l'échelle subatomique . Vous connaissez peut-être l'exemple du chat de Shroedinger : si un chat est dans une boîte et sa durée de vie ou de mort dépend de l'état d'une particule subatomique après la mécanique quantique plutôt que la mécanique classique , puis le chat est à la fois vivants et morts, jusqu'à ce que nous ouvrons la boîte et observer les résultats. Cela est difficile à conceptualiser , et l'exemple du chat n'est pas destiné à être pris littéralement . Le fait est que, bien que sur une question de niveau macroscopique doit être soit dans un état ou d'une autre , la matière subatomique peut exister dans des états différents simultanément.
Bits et qubits
informatique classique, le bit est l'unité de base de l'information. Un bit est binaire. C'est dans l'un des deux états : zéro ou un; éteint ou allumé , plus (+) ou moins (- ) . Avec l'informatique quantique , l'unité de base de l'information est le qubit , qui peut exister en même temps que deux zéro et un. Cela est difficile à comprendre, car il est en conflit avec notre point de vue macroscopique niveau de réalité . Mais pensez à trois bits d'information. Chacun des trois bits dispose de deux états différents , donc trois bits peuvent décrire l'un des huit états différents ( 2 ^ 3 ) . Trois qubits existent dans tous les huit états différents simultanément. Une façon de conceptualiser c'est de penser aux qubits existants dans huit univers différents . Ainsi, lorsque vous effectuez des opérations sur ces trois qubits , vous effectuez des opérations sur l'ensemble des huit états simultanément . Une opération sur quatre qubits agirait sur 16 valeurs simultanément. Chaque qubit supplémentaire de doubler le nombre d'opérations simultanées effectuées.
Parallélisme quantique
Les informaticiens font déjà l'utilisation du parallélisme en brisant un problème vers le bas et ayant des ordinateurs distincts travailler sur une pièce de ce problème. Un millier d' ordinateurs différents pourraient effectuer un calcul complexe en un millième de la durée d' un seul ordinateur prendrait pour effectuer le même calcul sur son propre . Mais pour des problèmes vraiment difficiles , comme l'affacturage un certain nombre de plusieurs centaines de chiffres , il n'y a pas assez d'ordinateurs sur la planète entière pour effectuer le calcul dans un laps de temps raisonnable . Mais un ordinateur quantique pourrait fonctionner essentiellement le problème en milliards d' univers différents en même temps, un phénomène connu sous le parallélisme quantique.
Implications
cryptographie plus moderne est basée sur l'affacturage grand nombres, ce qui est beaucoup trop complexe pour les ordinateurs aujourd'hui à accomplir dans un laps de temps raisonnable . En conséquence, les cryptographes ont peu d'intérêt que les ordinateurs peuvent se fissurer leurs codes. Les ordinateurs quantiques pourraient changer cela. Par exemple , l'affacturage un certain nombre de 1000 chiffres faudrait 10 millions de milliards de milliards d'années sur les meilleurs ordinateurs dont nous disposons aujourd'hui . Même l'exécution d'un milliard de ces ordinateurs en parallèle pourrait , au mieux, de réduire le temps par un facteur de un milliard, si vous souhaitez toujours être en attente 10 millions de milliards d'années. Mais , théoriquement , un ordinateur quantique pourrait le faire en 20 minutes. Si les ordinateurs quantiques deviennent une réalité , la sécurité informatique que nous connaissons pourrait essentiellement s'évaporer. Mais des problèmes techniques graves et compliqués restent à résoudre . Donc, nous n'avons pas à nous soucier quantique pirates informatiques . Pourtant .
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