Jaka będzie przyszłość komputerów? z pewnością pytanie to nurtuje wielu ludzi. Od paru dekad obserwujemy duży rozwój w branży techniki informatycznych. Komputery stają się jeszcze większe – sprzęt, jaki kosztował krocie kilka lat temu i odznaczał się parametrami z najdoskonalszej półki, teraz ledwo kwalifikuje się do klasy średniej. Wytwarza się smartfony o mocy podobnej do komputerów sprzed 5-6 lat. Natychmiastowe chipy pojawiają się już chociażby w zegarach.
Technika kwantowa
Jednym spośród kierunków opcjonalnego względem tradycyjnych krzemowych planów rozwoju jest technika kwantowa, jaka teraz znajduje się jeszcze w powijakach. Idzie o zastosowanie ciekawych działań mających miejsce na poziomie subatomowym – więc małym. W ostatnim niewielkim świecie panują całkowicie odmienne zasady aniżeli owe, jakie rządzą własną makroskopową rzeczywistością. Patrząc na przykład atomu, przyzwyczajony do tradycyjnej fizyki mózg będzie postrzegać system jądro atomu-elektrony jako zbliżony do układu planetarnego. Tak jednakże nie jest – okazuje się, iż można jedynie ustalić teren, w jakim z określonym prawdopodobieństwem znajduje się obecnie elektron, ponieważ wedle praw mechaniki kwantowej leci on we wszelkich kierunkach… równocześnie.
Czemu komputery kwantowe budzą niedawno tak ogromne emocje?
Być może dlatego, iż jesteśmy jeszcze bliżej granicy możliwości obliczeniowych komputerów wspartych na znanych nam od dawna tranzystorach. Zmniejszenia owe pochodzą z reguł fizyki, uniemożliwiającej nam na jeszcze większe zagęszczenie układów w procesorach. Wzory probabilistyczne
Stworzenie algorytmów kwantowych jest niezwykle ciężkie, ponieważ muszą one być opracowywane na bazie reguł mechaniki kwantowej. Wzory robione poprzez komputer kwantowy funkcjonują w oparciu o reguły prawdopodobieństwa (określamy je algorytmami probabilistycznymi). Znaczy to, iż uruchamiając tenże sam algorytm na komputerze kwantowym podwójnie, ze względu na losowość samego mechanizmu, można uzyskać różnorodne rezultaty. Z tego wniosek, iż – ułatwiając – dla zdobycia rzetelnych rezultatów obliczenia należy uwzględniać reguły prawdopodobieństwa. Brzmi to jak bardzo złożony mechanizm. Oraz niestety tak jest. Komputery kwantowe nadają się do niezwykle sprofilowanych, pewnych wyliczeń – algorytmów, jakie pozwalają zaprzęgnąć całą schowaną w nich moc. Niezwykle popularne wykorzystania algorytmów probabilistycznych to test Millera-Rabina do kontrolowania, czy liczba jest pierwsza (z dużym wykorzystaniem w kryptografii) i Quicksort, błyskawiczny model sortowania liczb.
Zobacz też:
