Квантовая теория родилась в первой половине XX века. Посреди ее создателей были Нильс Бор, Альберт Эйнштейн, Макс Планк, Вернер Гейзенберг, Эрвин Шредингер и остальные, не наименее выдающиеся ученые. Создание Обычной модели простых частиц ознаменовало собой революцию в осознании Вселенной. Конкретно квантовая теория подарила миру лазеры, МРТ (Магнитно-резонансная томография — томографический метод исследования внутренних органов и тканей с использованием физического явления ядерного магнитного резонанса), ускорители частиц, компы, веб и ядерное орудие. Но что далее? Некие физики считают, что в наиблежайшие 5 лет будут сделаны устройства, которые до недавнешнего времени описывались только на страничках научно-фантастических романов. Дело в том, что хоть какой скачок в области квантовых вычислений наращивает потенциал технологии, способной делать вычисления и моделирование, выходящие за рамки современных суперкомпьютеров. Другими словами, мир готовится к квантовому будущему. И если квантовые технологии вправду изменят вычисления в том виде, в котором мы их знаем, то какое будущее нас ожидает?

Квантовые технологии быстро развиваются

Главные принципы квантовой теории

Итак, в отличие от традиционной физики, которая опирается на гравитацию и законы движения Ньютона, квантовые частички действуют по своим своим правилам. К примеру, такое понятие как суперпозиция показывает на способность квантовой системы находиться в нескольких состояниях сразу.

И хотя звучит мало безрассудно и припоминает мысленный опыт кота Шредингера, частичка вправду может находиться в нескольких состояниях сходу, но только до того момента, пока ее не определят.

Эйнштейн называл квантовую запутанность сверхъестественной связью

Последующий принцип именуется квантовой запутанностью. Следить ее можно когда два атома соединены меж собой, невзирая на то, что их делит большущее расстояние. Если характеристики 1-го из атомов меняются, его запутанный аналог тоже изменяется, при этом одномоментно. Запутанность находится даже тогда, когда атомы размещены на обратных концах Вселенной.

Суперпозиция и запутанность являются основополагающими принципами квантовой теории. Эти квантовые системы отыскали свое повседневное применение, и ученые, в конце концов, обучаются управлять ими и употреблять в собственных интересах.

Квантовые вычисления и технологии

Квантовая теория нужна для осознания ядерной структуры, составляющей ядро частички – протона и нейтрона – которые очень притягиваются друг к другу ядерными силами, а их столкновение вызволяет ядерную энергию.

Квантовые эффекты также лежат в базе полупроводников и транзисторов, которые привели к истинной электрической революции и массовому производству традиционных компов. И если гласить о современных разработках, основанных на квантовой теории, то они могут быть улучшены.

Запутанность квантовых состояний – это действительность.

Так, мы знаем, что информация в обыденных компах воспринимает форму двоичных цифр (битов), которые могут иметь лишь два состояния: 0 либо 1. Суперпозиция квантовых битов (кубитов) дозволяет компу хранить и 0 и 1 по отдельности, также комбинацию обоих значений сразу – используя суперпозиции этих 2-ух состояний.

По сути квантовые вычисления являются самой горячей темой посреди физиков и инвесторов, потому что владеют неописуемым потенциалом исходя из убеждений скорости и эффективности по сопоставлению с традиционными компами. И все таки впереди еще много работы, до этого чем квантовые компы покажутся на рынке.

Для сотворения многофункционального квантового компа требуется задерживать объект в состоянии суперпозиции довольно длительно, чтоб делать на нем разные процессы.

По воззрению неких исследователей, квантовые компы предоставят нам возможность учить саму квантовую физику неведомым до сего времени методом. Его можно будет употреблять, к примеру, для моделирования поведения молекул фармацевтических средств и разработке новейших материалов для наиболее действенных батарей либо источников энергии.

Квантовая телепортация, датчики и связь

Звучит как фантастика, но связь меж запутанными парами частиц нужна для удачной квантовой телепортации. Исследователи провели огромное количество тестов и к 2017 году им удалось телепортировать фотон с Земли на орбиту. Квантовая телепортация также лежит в базе планов по созданию квантового веба.

В свою очередь, квантовые датчики могут определять стимулы, к примеру, магнитные поля либо высокочастотные сигналы. Их можно употреблять в том числе для выявления растерянного склероза на ранешней стадии; мониторинга и преждевременного предупреждения о вулканической активности; также для помощи самоуправляемым тс «созидать» что находится за поворотом.

Квантовые технологии – непростая область физики, которая изучит поведение субатомных частиц

Что все-таки до квантовой коммуникации, то защита данных с внедрением законов квантовой физики может употребляться для обмена скрытой информацией, применяемой для шифрования и аутентификации. Кванты также могут быть применены для вычислений и решения определенных задач, с решением которых обыденные компы не управятся.

Квантовое будущее

Страны по всему миру, включая Китай, Канаду и США (Соединённые Штаты Америки – государство в Северной Америке), объявили о многомиллионных и миллиардных исследовательских программках по продвижению квантовых технологий и работы в области квантовой информатики. Разумеется, что квантовые информационные технологии окажут массивное воздействие на весь мир, но мы только что начинаем осознавать, как будет смотреться квантовое будущее.

Если квантовые компы станут довольно большенными и будут содержать тыщи либо миллионы кубитов, они дозволят осознать сложные хим реакции и создать новейшие лекарства. Это, в свою очередь, приведет к разработке новейших материалов и вычислений.

Разработка квантовых компов дозволит достигнуть научного прорыва в области биологии, химии, медицины и транспорта.

В итоге все эти данные дозволят ученым улучшить методы искусственного ума и машинного обучения, кибербезопасности и денег, также расшифровке кода, на котором базирована сохранность современных систем связи.

Наиболее того, некие исследователи полагают, что в течение наиблежайшего десятилетия мы в конце концов увидим возникновение искусственного ума. Любопытно и то, что возникновение квантовых технологий приблизит нас к новенькому осознанию природы, Вселенной и нас самих. Как вы думаете, куда сначала приведут нас инновации в квантовой теории? Ответ будем ждать здесь, также в комментах к данной нам статье.

Источник