Jak Quantum Computing funguje

Lidé v mnichovském designovém týmu Kurzgesagt - prohlásili koorts-ge-ZA-kt, němčinu pro „zkrátka“ nebo „v kostce“ - vydali další krásně navržený a provedený vysvětlení videa a tentokrát se snaží řešit kvantové počítače.

Kurzgesagtova videa začínají se základními jmény a cíleně stoupají k závěru. To je vysoká objednávka pro cokoliv kvantového. Nezapomeňte, že Richard Feynman, jeden z hlavních mozků teorie teorie kvantové elektrodynamiky, skvěle zavrhl: „Myslím, že mohu bezpečně říci, že nikdo nerozumí kvantové mechanice.“

Kurzgesagt si tak s obdivuhodnou lehkostí váží těžký náklad. Počínaje diskusí o historii výpočetní techniky, zjistíme, jak se velikost jednotlivých tranzistorů v průběhu let prudce zmenšila, což je výsledek popsaný grandiózně pojmenovaným Mooreovým zákonem. Zdá se však, že opouštíme dny zmenšujících se tranzistorů a přibližujeme se fyzickým limitům běžných tranzistorů. Například dnešní tranzistory dosahují přibližně 14 nanometrů. Pro srovnání, virus HIV má průměr 120 nanometrů. Červená krevní buňka je asi 6000 nanometrů napříč.

Zde je jeden z motivačních faktorů pro výzkum kvantových počítačů: Pokud nemůžeme pokračovat v zabalení více a více tranzistorů do menších a menších prostorů - a to vše při efektivním chlazení této zatracené věci - musíme hledat jiné způsoby, jak zvýšit efektivitu výpočetní techniky. Kvantové počítání by nám umožnilo využít bizarní rys kvantových systémů: mohou být ve více státech najednou. (Aspoň to je jeden způsob, jak popsat kvantovou superpozici.)

Video je o něco více optimistické, než je odůvodněno současným stavem výzkumu kvantových počítačů, a možná, moudře, neuvádí žádné problémy s udržováním kvantových systémů potřebných pro kvantové výpočty. Vzhledem k tomu, zřejmě nejsou příliš daleko s tímto: „Právě teď nevíme, jestli bude kvantové počítání jen velmi specializovaným nástrojem nebo velkou revolucí pro lidstvo. Nemáme ponětí, kde jsou hranice technologie a existuje jen jeden způsob, jak to zjistit. “

Kurzgesagt provozuje kanál YouTube určený pro měsíční videa týmu, z nichž každý pracoval v tomto typickém 2D animovaném stylu a vyjádřený „vážným“ Stevem Taylorem. Podívejte se na jejich videa o tom, jak Facebook krade video obsah, a můj osobní favorit, jejich dvoudílný seriál o Fermi Paradoxu.