Kubitin malli
(Wikipedia, kubitti)
"Kubitti on kvanttitietokoneen bitti. Kubitti on kahden kvanttitilan lineaarinen superpositio. Tämä erottaa sen normaalista, digitaalisesta bitistä, joka on diskreetti ja voi saada vain arvot 0 tai Tilat on yleensä merkitty kvanttimekaniikan bra-ket-merkintätavan mukaisesti ja. (Wikipedia)
Kubittien ja valon maailma
Kubitti on siis eräänlainen hermosolu tai oikeastaan sen keinotekoinen malli, missä kammion sisällä on hiukkanen, mikä muuttaa jonossa kulkevan datan lineaarisesti liikkuvaksi dataksi. Eli kvanttitietokoneen ero normaaliin tietokoneeseen on se, että se käsittelee tietoa rivissä, kun taas normaali tietokone käsittelee dataa jonona. Siis periaatteessa me voisimme tehdä toimivan kvanttitietokoneen vain ja ainoastaan valmistamalla keinotekoisia hermosoluja.
Tuolloin data ajetaan ensin tuon keinotekoisen solun sisällä olevaan molekyyliin tai muuhun rakenteeseen, ja sitten tämä rakenne muuttaa jonossa kulkevan datan lineaariseksi dataksi, joka kulkee mikrokanavassa samanaikaisesti. Siis kun puhutaan siitä, miten vaikeaa on kubittien rakentaminen, niin silloin pitää muistaa se, että tieto pitää varastoida kubittiin siinä muodossa, kuin se sinne lähetetään, jotta kone voi sitten lähettää sen eteenpäin. Jos kubitti olisi laserin tai valon avulla toimiva, niin silloin sen lämpötila olisi helpompi pitää matalana, ja jotta se voisi toimia kuten pitää, niin silloin lämpötilan pitää olla lähellä absoluuttista nollapistettä.
Miten datan muuttaminen lineaariseen muotoon tehdään?
Ongelma on siinä, että lineaarinen data pitää kyetä hajottamaan osiin, ja kokoamaan yhteen. Tuolloin voidaan käyttää hyväksi internetistä tuttua “sliding window” menetelmää. Tuolloin “sliding window” liikkuu bittijonon päällä, ja jakaa sen kubiteille, jotka syöttävät datan lineaariseen tiedonsiirtokanavaan.
Se mikä tekee tästä ratkaisusta vaikeasti toteutettavan on se, että tietokoneen pitää tietää, milloin sen sisältä on virta katkaistu. Tuolloin otetaan käyttöön kaksi johtoa, joista toinen välittää vain tietoa siitä, onko virta päällä vai katkaistu, ja toinen johto sitten välittää itseään dataa.
----------------------------------------------------------------------
Eli neli-arvoinen kvanttitietokone toimisi näin
Johdin 1: Välittää tietoa siitä, onko virta päällä vai pois. Tässä johtimessa kulkevat arvot nolla ja yksi (0 ja 1).
Johdin 2: Siirtää varsinaista dataa. Johtimessa kulkevan virran arvot ovat 3 ja 4, mutta todellisuudessa näiden tasojen määrällä ei ole mitään rajoituksia. Se mikä määrittelee datan laadun on oikeastaan johtimeen kiinnitetty jännitemittari, joka mittaa muutoksia virtajohdon jännitteessä, mikä tekee kvanttitietokoneen erittäin nopeasti. Ja johtimessa kulkevan virran jännitteen tasot määrittävät sen, miten monta tasoa kubitillä voi olla.
Kubitit
0=”Stop” bitti, jos järjestelmä saa arvon nolla, niin se kertoo että virta on katkaistu
1=”Go” bitti, eli jos järjestelmä saa arvon yksi, niin se on valmiina ottamaan vastaan käskyjä
3, ja 4 ovat samassa asemassa kuin perinteisen tietokoneen 0 ja 1i, mutta kuten tiedämme, niin koska tasojen määrä riippuu kvanttitietokoneen kyvystä erottaa johdossa kulkevan virran jännite-eroja, niin silloin voidaan sanoa, että tasoja on loputtomasti.
---------------------------------------------------------
Kvanttitietokone on siis vain volttimittari mikä on liitetty virtajohtoon
Periaatteessa kubitti on siis tietoväline missä on kolme arvoa, kun taas perinteisessä mikroprosessorissa on vain kaksi 0 ja 1. Jos siis ajatellaan kvanttitietokonetta, niin tuossa tapauksessa kubitissä pitäisi olla “apu nolla” siis arvo “0” kertoo että tietokoneesta on katkaistu virta, ja yksi ja kaksi ovat tasoja, jolla tietoa kuljetetaan. Kun sitten lähdetään tutkimaan sitä miten kubitti voisi toimia, niin silloin siinä pitäisi olla oikeastaan neljä arvoa (0,1,2,3,4). Tuolloin kubitti olisi siis kaksi johdinta.
Johdin yksi välittää vain kahta arvoa 0 ja 1, jolloin nolla on “stop bitti”. Jos tässä johtimessa kulkee virta on johtimen antama arvo 1, jos taas virta on poikki, niin silloin johtimessa oleva arvo on 0.
Johtimessa kaksi taas virta voi saada arvot 3 ja 4, jotka on tuolloin varattu tiedonsiirtoon. Eli tässä koko kvanttitietokone on lyhykäisyydessään. Joten mihin tuota paljon mainostettua säiliötä oikeastaan tarvitaan. Säiliön tarkoitus on ohjata dataa eli virtaa oikeaan johtimeen tai kubitin osaan. Sen sisällä voi olla esimerkiksi Bosen-Einsteinin kondensaattia, mikä tarkoittaa että tuo kytkin olisi ikään kuin ameeba, joka koskettaa oikeita johtimia oikeaan aikaan. Tai sitten se voisi olla laser, joka välittää dataa oikeisiin valokennoihin.
Kubitti:
Sliding window:
Ei kommentteja:
Lähetä kommentti
Huomaa: vain tämän blogin jäsen voi lisätä kommentin.