{"id":3867,"date":"2018-10-05T10:00:05","date_gmt":"2018-10-05T08:00:05","guid":{"rendered":"http:\/\/nyuz.elte.hu\/?p=3867"},"modified":"2018-10-03T23:25:10","modified_gmt":"2018-10-03T21:25:10","slug":"a-kvantumszamitogepek-vilaga","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/nyuz.elte.hu\/?p=3867","title":{"rendered":"A kvantumsz\u00e1m\u00edt\u00f3g\u00e9pek vil\u00e1ga"},"content":{"rendered":"<p>A \u201esz\u00e1m\u00edt\u00f3g\u00e9p\u201d sz\u00f3t hallva legt\u00f6bb\u00fcnknek az \u00edr\u00f3asztal alatt l\u00e9v\u0151 doboz, az asztalon l\u00e9v\u0151 12mm vastag laptop, vagy esetleg egy okostelefon jut esz\u00fcnkbe, de ezekn\u00e9l egy sokkal \u00fajabb technol\u00f3gia is l\u00e9tezik, melyet teljesen m\u00e1s probl\u00e9mak\u00f6r\u00f6k megold\u00e1s\u00e1ra haszn\u00e1lhatunk, de hogy ezek m\u0171k\u00f6d\u00e9s\u00e9t meg\u00e9rthess\u00fck, tudni kell, mi is egy sz\u00e1m\u00edt\u00f3g\u00e9p. Minden egyes sz\u00e1m\u00edt\u00f3g\u00e9p agya a processzor. Ezek a processzorok az 1960-as \u00e9vek \u00f3ta exponenci\u00e1lisan er\u0151s\u00f6dnek, mik\u00f6zben exponenci\u00e1lisan cs\u00f6kken a m\u00e9ret\u00fck. Hogy ebbe kis betekint\u00e9st nyerhess\u00fcnk, az 1960-as \u00e9vekben egy sz\u00e1m\u00edt\u00f3g\u00e9p tornaterem m\u00e9ret\u0171 volt, \u00e9s val\u00f3sz\u00edn\u0171leg a zseb\u00fcnkben l\u00e9v\u0151 okostelefon teljes\u00edtm\u00e9ny\u00e9nek mind\u00f6ssze t\u00f6red\u00e9k\u00e9vel rendelkezett. 1970-re egy szob\u00e1nyira, \u201980-ra egy nagyobb asztalon elf\u00e9r\u0151re, manaps\u00e1g pedig a zseb\u00fcnkben elf\u00e9r\u0151 m\u00e9ret\u0171re v\u00e1ltoztak ezek az eszk\u00f6z\u00f6k, mik\u00f6zben teljes\u00edtm\u00e9ny\u00fck csak n\u0151tt. A sz\u00e1m\u00edt\u00e1si egys\u00e9gek m\u00e9rete lassan el\u00e9ri az atom m\u00e9ret\u00e9t, ami nagy fejf\u00e1j\u00e1st okozhat a processzorgy\u00e1rt\u00f3knak. Minden egyes alkatr\u00e9sze egy sz\u00e1m\u00edt\u00f3g\u00e9pnek nagyon egyszer\u0171 feladatokat l\u00e1t el, csak nagyon sokat bel\u0151l\u00fck. A csip modulokb\u00f3l, a modulok logikai kapukb\u00f3l, azok pedig tranzisztorokb\u00f3l \u00e1llnak. A tranzisztor egy elk\u00e9peszt\u0151en egyszer\u0171 dolog. Gyakorlatilag egy kapcsol\u00f3k\u00e9nt \u00fczemel, ami \u00e1tengedi, vagy meg\u00e1ll\u00edtja a rajta kereszt\u00fcl halad\u00f3 inform\u00e1ci\u00f3t, amely bitekb\u0151l \u00e1ll. Egy bit lehet 0 vagy 1. Rengeteg bit k\u00fcl\u00f6nb\u00f6z\u0151 kombin\u00e1ci\u00f3j\u00e1t haszn\u00e1lja a g\u00e9p bonyolultabb inform\u00e1ci\u00f3k tov\u00e1bb\u00edt\u00e1s\u00e1ra. A logikai kapuk szint\u00e9n egyszer\u0171 feladatot l\u00e1tnak el. Ilyen az \u201eor\u201d, avagy \u201evagy\u201d kapu, amely kiad egy jelet, ha valamelyik bemenete egy. M\u00e1sik p\u00e9lda az \u201eand\u201d kapu, amely akkor ad ki jelet, ha minden bemenete egy. Logikai kapuk kombin\u00e1l\u00e1s\u00e1b\u00f3l kapjuk a modulokat, melyek kicsit komplexebb feladatokat l\u00e1tnak el, p\u00e9ld\u00e1ul k\u00e9t sz\u00e1m \u00f6sszead\u00e1s\u00e1t. Ha tud a sz\u00e1m\u00edt\u00f3g\u00e9p\u00fcnk \u00f6sszeadni, akkor tud szorozni is, ha pedig tud szorozni, akkor gyakorlatilag minden feladatot el tud v\u00e9gezni.<\/p>\n<p>A probl\u00e9ma, hogy a tranzisztorok m\u00e9rete napjainkban 14 vagy ak\u00e1r 7 nanom\u00e9ter, ami a 120 nanom\u00e9teres HIV-v\u00edrushoz k\u00e9pest is kicsi, nem is besz\u00e9lve arr\u00f3l, hogy egy v\u00f6r\u00f6sv\u00e9rsejtn\u00e9l is 500-szor, vagy 1000-szer kisebb (a tranzisztor t\u00edpus\u00e1t\u00f3l f\u00fcgg\u0151en). Aki tanult kvantumfizik\u00e1t, tudja, hogy az elektronok rendelkeznek olyan tulajdons\u00e1ggal, hogy \u00e1t k\u00e9pesek jutni egy akad\u00e1lyon bizonyos k\u00f6r\u00fclm\u00e9nyek k\u00f6z\u00f6tt. Ezt a jelens\u00e9get alag\u00fathat\u00e1snak nevezz\u00fck. A kvantumvil\u00e1gban a fizika meglehet\u0151sen m\u00e1shogy m\u0171k\u00f6dik, mint ahogy azt gondoln\u00e1nk \u00e9s a sz\u00e1m\u00edt\u00f3g\u00e9peink gyakorlatilag \u00e9rthetetlenek. A technol\u00f3giai fejl\u0151d\u00e9s\u00fcnk \u00edgy lassan el\u00e9ri a fizikai hat\u00e1r\u00e1t, amikor olyan kicsik lesznek a tranzisztorok, hogy nem tudj\u00e1k elv\u00e1gni a rajtuk \u00e1thalad\u00f3 elektronok \u00fatj\u00e1t, mert az alag\u00fathat\u00e1s miatt \u00e1tjutn\u00e1nak.<\/p>\n<p>Ezt a jelens\u00e9get tud\u00f3sok h\u00e1tr\u00e1ny helyett el\u0151nyk\u00e9nt pr\u00f3b\u00e1lj\u00e1k haszn\u00e1lni, \u00e9s kvantumsz\u00e1m\u00edt\u00f3g\u00e9peket \u00e9p\u00edtenek. Bitek helyett kvantumbitek (m\u00e1s n\u00e9ven Qubit) az inform\u00e1ci\u00f3 legkisebb egys\u00e9gei. Egy kvantumbit b\u00e1rmilyen k\u00e9t\u00e9rt\u00e9k\u0171 kvantumrendszer lehet. Nem kell megijedni egy ilyen kifejez\u00e9st\u0151l, ilyen p\u00e9ld\u00e1ul egy elektron m\u00e1gneses- \u00e9s spinkvantumsz\u00e1ma,&nbsp; vagy egy foton vertik\u00e1lis \u00e9s horizont\u00e1lis polariz\u00e1lts\u00e1ga. A kvantumvil\u00e1gban viszont lehet\u0151s\u00e9ge van arra, hogy mindk\u00e9t tulajdons\u00e1ggal b\u00e1rmilyen m\u00e9rt\u00e9kben rendelkezhet egyszerre. Ezt nevezz\u00fck szuperpolariz\u00e1lts\u00e1gnak. Viszont ha egy pol\u00e1rsz\u0171r\u0151n kereszt\u00fclvezetj\u00fck, biztos, hogy csak vertik\u00e1lisan vagy csak horizont\u00e1lisan polariz\u00e1lt elektronk\u00e9nt fog viselkedni, viszont nem tudjuk megj\u00f3solni, melyik lesz. Ezt \u00fagy k\u00e9pzelhetj\u00fck el, hogy van egy tetra\u00e9der\u00fcnk, aminek nem tudjuk, hogy h\u00e1ny oldal\u00e1ra van \u00edrva \u201eA\u201d \u00e9s h\u00e1nyra \u201eB\u201d. Viszont hogyha ledobjuk a f\u00f6ldre, biztos, hogy valamelyik oldal\u00e1ra fog esni \u00e9s amelyik oldal\u00e1ra r\u00e1esett, olyanra \u00e1tnevezz\u00fck a t\u00f6bbi oldal\u00e1t is a testnek. N\u00e9gy bitb\u0151l \u00f6sszesen 16 kombin\u00e1ci\u00f3t tudunk l\u00e9trehozni, hisz minden bit vagy nulla vagy egy. Ezek k\u00f6z\u00fcl minden esetben csak egyet tudunk felhaszn\u00e1lni az inform\u00e1ci\u00f3 tov\u00e1bb\u00edt\u00e1s\u00e1ra. N\u00e9gy qubit szuperpozicion\u00e1lis tulajdons\u00e1guknak k\u00f6sz\u00f6nhet\u0151en viszont rendelkezhet mindegyik\u00fck mind a 16 konfigur\u00e1ci\u00f3val egyszerre. M\u00e9g k\u00e9t fontos jelens\u00e9ggel kell megismerkedn\u00fcnk. A kvantum-\u00f6sszefon\u00f3d\u00e1s: ez egy olyan nagyon szoros kapcsolat a qubitok k\u00f6z\u00f6tt, melynek hat\u00e1s\u00e1ra ha az egyik megv\u00e1ltozik, a t\u00f6bbi is meg fog. Ez arra ad lehet\u0151s\u00e9get, hogy egy qubit megvizsg\u00e1l\u00e1s\u00e1val a t\u00f6bbi tulajdons\u00e1g\u00e1t is meg tudjuk mondani. A m\u00e1sik a kvantum kapu. Ez a logikai kapukhoz hasonl\u00f3 szerepet t\u00f6lt be. A bemeneti szuperpoz\u00edci\u00f3kat v\u00e1ltoztatja meg, \u00edgy m\u00e1s lesz az es\u00e9lye, hogy \u2019A\u201d vagy \u201eB\u201d kimenetet kapunk. Ezeket a tulajdons\u00e1gokat megfelel\u0151en kihaszn\u00e1lva egy adott rendszer az \u00f6sszes \u00e1ltala lehets\u00e9ges sz\u00e1m\u00edt\u00e1st egyszerre tudja elv\u00e9gezni, nem pedig egym\u00e1s ut\u00e1n.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"irc_mi aligncenter\" src=\"https:\/\/kep.cdn.indexvas.hu\/1\/0\/1452\/14523\/145231\/14523110_e3c90680982499015c60a4b5ecbb88c0_wm.jpg\" alt=\"Kapcsol\u00f3d\u00f3 k\u00e9p\" width=\"679\" height=\"453\"><\/p>\n<p>Itthoni sz\u00e1m\u00edt\u00f3g\u00e9peinket nem fogjuk lecser\u00e9lni kvantumsz\u00e1m\u00edt\u00f3g\u00e9pekre, mert a teljesen m\u00e1s m\u0171k\u00f6d\u00e9si elv miatt teljesen m\u00e1s a felhaszn\u00e1l\u00e1si ter\u00fclet\u00fck, viszont ezeken a ter\u00fcleteken a bitek alapj\u00e1n dolgoz\u00f3 rokonaikat megsz\u00e9gyen\u00edtve dolgoznak. Ilyen p\u00e9ld\u00e1ul egy adatk\u00f6zponti keres\u00e9s. Ha egy bit-alap\u00fa sz\u00e1m\u00edt\u00f3g\u00e9p 100 id\u0151egys\u00e9g alatt tal\u00e1ln\u00e1 meg az adatot, akkor egy qubit-alap\u00fa rendszer n\u00e9gyzetgy\u00f6k 100 egys\u00e9g alatt fogja megtal\u00e1lni, ami nagy adatb\u00e1zisok eset\u00e9n jelent\u0151s id\u0151t jelent. M\u00e1sik, egyre felt\u00f6rekv\u0151 haszn\u00e1lati ter\u00fclet a kvantumfizika-kutat\u00e1s. Igen, kvantumfizik\u00e1t kutatunk kvantumfizik\u00e1val! Feh\u00e9rj\u00e9k kutat\u00e1s\u00e1ra haszn\u00e1lj\u00e1k f\u0151leg, jelenleg is t\u00f6bb kutat\u00e1s folyik gy\u00f3gyszergy\u00e1rt\u00e1s c\u00e9lj\u00e1b\u00f3l. Napjainkban m\u00e9g nem tudjuk, hogy csak nagyon speci\u00e1lis sz\u00e1m\u00edt\u00f3g\u00e9pekr\u0151l, vagy egy korszak\u00faj\u00edt\u00f3 szerkezetr\u0151l besz\u00e9l\u00fcnk, mert a technol\u00f3gia hat\u00e1rair\u00f3l \u00f6tlet\u00fcnk sincsen, de az biztos, hogy fogunk m\u00e9g hallani ezekr\u0151l az eszk\u00f6z\u00f6kr\u0151l.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>A \u201esz\u00e1m\u00edt\u00f3g\u00e9p\u201d sz\u00f3t hallva legt\u00f6bb\u00fcnknek az \u00edr\u00f3asztal alatt l\u00e9v\u0151 doboz, az asztalon l\u00e9v\u0151 12mm vastag laptop, vagy esetleg egy okostelefon jut esz\u00fcnkbe, de ezekn\u00e9l egy sokkal \u00fajabb technol\u00f3gia is l\u00e9tezik, melyet teljesen m\u00e1s probl\u00e9mak\u00f6r\u00f6k megold\u00e1s\u00e1ra haszn\u00e1lhatunk, de hogy ezek m\u0171k\u00f6d\u00e9s\u00e9t meg\u00e9rthess\u00fck, tudni kell, mi is egy sz\u00e1m\u00edt\u00f3g\u00e9p. Minden egyes sz\u00e1m\u00edt\u00f3g\u00e9p agya a processzor. Ezek a processzorok az 1960-as \u00e9vek \u00f3ta exponenci\u00e1lisan er\u0151s\u00f6dnek, mik\u00f6zben exponenci\u00e1lisan cs\u00f6kken a m\u00e9ret\u00fck. Hogy ebbe kis betekint\u00e9st nyerhess\u00fcnk, az 1960-as \u00e9vekben egy sz\u00e1m\u00edt\u00f3g\u00e9p tornaterem m\u00e9ret\u0171 volt, \u00e9s val\u00f3sz\u00edn\u0171leg a zseb\u00fcnkben l\u00e9v\u0151 okostelefon teljes\u00edtm\u00e9ny\u00e9nek mind\u00f6ssze t\u00f6red\u00e9k\u00e9vel rendelkezett.&hellip;<\/p>\n","protected":false},"author":91,"featured_media":3869,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1,56],"tags":[],"class_list":["post-3867","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-foldal","category-ttt"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/nyuz.elte.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/3867"}],"collection":[{"href":"https:\/\/nyuz.elte.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/nyuz.elte.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/nyuz.elte.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/91"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/nyuz.elte.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=3867"}],"version-history":[{"count":5,"href":"https:\/\/nyuz.elte.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/3867\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":3876,"href":"https:\/\/nyuz.elte.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/3867\/revisions\/3876"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/nyuz.elte.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/3869"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/nyuz.elte.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=3867"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/nyuz.elte.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=3867"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/nyuz.elte.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=3867"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}