Kvantarvuti vs klassikaline andmetöötlus: erinevus ja võrdlus

Kvantarvutus ja klassikaline andmetöötlus on kaks erinevat nähtust. Maailm muutub oma kasvava tehnoloogilise meelega uueks.

Kvant- ja klassikaline andmetöötlus on osa tehnoloogiamaailma teisendamisest. Nad pakuvad tohutut toetust ümberkujundamiseks ja tegelike probleemide lahendamiseks.

Võtme tagasivõtmine

1. Kvantarvutus kasutab teabe töötlemiseks kubitte, samas kui klassikaline andmetöötlus bitte.
2. Kvantarvutid suudavad keerukaid probleeme lahendada kiiremini kui klassikalised arvutid.
3. Kvantarvutus on veel varane, samas kui klassikalist andmetöötlust kasutatakse laialdaselt ja mõistetakse.

Kvantarvuti vs klassikaline andmetöötlus

Kvantarvutus on suhteliselt uus tehnoloogia, mis kasutab selle põhimõtteid kvantmehaanika töödelda teavet ja luua võimsaid algoritme keerukate probleemide lahendamiseks. Klassikaline andmetöötlus tugineb traditsioonilistele kahendtöötlusmeetoditele, mida piiravad füüsilised piirangud.

Kvantarvutus on tohutu nähtus. Sõna kvant tähendab füüsikas aatomit või subatomilist osakest. Infoühikut kvantarvutuses nimetatakse kubitideks.

Kvantarvutuse kubitid omavad kõigi võimalike olekute superpositsiooni. Kuid kubiidid töötavad sarnaselt bittidega, samas kui klassikalises andmetöötluses on bitid olemas.

Kvantarvutus on sõna, millel on tähendus kvantmehaanika. Kvantmehaanika pole midagi muud kui väljundi arvutamiseks kasutatav süsteem.

Klassikalist andmetöötlust nimetatakse ka kahendarvutuseks. Klassikaline andmetöötlus on traditsiooniline lähenemine. Klassikalises andmetöötluses esitatakse bitid kas 0 või 1-na.

Klassikaline andmetöötlus toimib erinevalt kvantarvutusest. Klassikaline andmetöötlus tähistab kas 1 või 0, samas kui kvantarvutus tähistab 1 ja 0.

Klassikaline andmetöötlus ei vaja kallist infrastruktuuri ja spetsiaalseid süsteeme. Klassikalised arvutid väldivad väliseid raadiolaineid ja valgust, et saada veatuid tulemusi või väljastada vähemate vigadega.

Võrdlustabel

Võrdlusparameetrid	Quantumtehnoloogia	Klassikaline andmetöötlus
Veamäärad	Kvantarvutusel on kõrge veamäär	Klassikalisel andmetöötlusel on väiksem veamäär
Sobib kõige paremini	Andmete analüüsiks sobib kõige paremini kvantarvutus	Klassikaline andmetöötlus sobib kõige paremini igapäevaseks töötlemiseks
Võimalikud olekud	Pidev	Diskreetne
Informatsiooni töötlemine	Kvantloogika kasutamine	Kasutades loogikaväravaid nagu JA, VÕI
Operations	Boole'i ​​algebra	Lineaaralgebra

Mis on kvantarvutus?

Kvantarvutitel on kolm peamist komponenti. Need on kubitide ala, edastusmeetod, klassikaline arvuti. Igal osal on oma ülesanded.

Kvantarvutite olulised rakendused on kvantsimulatsioon, krüptograafia, optimeerimine ja kvant masinõpe.

Kuna kvantarvutid on haprad, mõjutab kerge vibratsioon arvutit ja põhjustab dekoherentsi. Kvantarvutite tööprotsess põhineb kvantolekutel.

Kvantolekud on kvantarvutuse selgroog. Kvantseisundid on superpositsioon, takerdumine ja interferents.
1) Superpositsioon
Superpositsioon tähendab kubittide kõigi võimalike olekute näitamist.
Näiteks - keerutatud münt, mis seisab asendite vahel, kui näete nii pead kui ka saba.
2) Põimumine
Põimumine tähendab, et kubiidid põimuvad üksteisega, nii et saate ühe teisega järeldada.
Näiteks – kahel sama raadiusega ringil on iga nurga all sarnased mõõtmised.
3) Häired
Häired tekivad superpositsiooni funktsiooni tõttu. Kvantarvuteid toodetakse suure tõenäosusega häirete vähendamiseks, et tagada täpsed tulemused.

Lihtsamalt öeldes pole kvantarvutus midagi muud kui arvutite tehnoloogia arendamine kvantteooriate abil. 1980. aastal sai alguse kvantarvutite valdkond.

Kvantarvuti aitab kaasa sõjalistele asjadele, finantstööstusele, kosmosetööstusele ja ravimite kavandamisele. Paljud tehnoloogiahiiglased, nagu IBM, Microsoft, Google, töötavad kvantandmetöötluse valdkonnas.

Mis on klassikaline andmetöötlus?

Klassikaline andmetöötlus töötab klassikaliste arvutitega. See kasutab kvantarvutuses kasutatavate superpositsioonide asemel kindlaid positsioone.

Klassikaline andmetöötlus kasutab funktsioonide jaoks loogilisi operatsioone. Klassikalistel arvutitel on reaalsete probleemide jaoks palju piiranguid ja teadlased töötavad kvantarvutuste abil piirangute ületamiseks.

Klassikalised arvutid suudavad kohaneda ja töötada toatemperatuuril. Ka klassikalisel andmetöötlusel on palju rakendusi. Klassikalist andmetöötlust kasutatakse peamiselt igapäevaste vajaduste rahuldamiseks.

Peamine eelis on tulemuste reprodutseerimine klassikalises andmetöötluses. Otsustusvõime on klassikalises andmetöötluses piiratud ja teostab ühe väljundi.

Klassikaline andmetöötlus kasutab arvutustes transistore. Klassikalise andmetöötluse arvutused on deterministlikud. Võimsuse vastane diagramm näitab sirgjoont.

Graafik näitab kasvu ainult suhtega 1:1. Kui üks külg suureneb, suureneb ka teine ​​pool sama kogusega. See viib sirgjoonelise graafikuni.

Sõltuvalt transistoride arvust suureneb võimsus transistoride vastase suhtega. Klassikalise andmetöötluse diagramm näeb välja kvantarvutusest erinev.

Kuna klassikaline andmetöötlus on binaarne andmetöötlus, töödeldakse teavet järjestikku. Jadatöötluses ei saa me käsitleda suurt hulka andmeid.

Need näitavad tohutute andmete suhtes palju piiranguid ja piiranguid. Andmetöötlus on klassikalises andmetöötluses keeruline, mis on klassikalise andmetöötluse silmapaistev puudus.

Analüüsiprotsessi väärtus langes ka klassikalises andmetöötluses. See sunnib arendajaid vähendama andmete suurust ja piirama teavet.

Peamised erinevused kvantarvutite ja klassikalise andmetöötluse vahel

1. Kvantarvutuses suureneb graafik kubittide järgi, klassikalises arvutuses aga suhtega 1:1.
2. Kvantarvutite jaoks peate säilitama ülikülmad tingimused, samas kui klassikaliseks andmetöötluseks piisab toatemperatuurist.
3. Kvantarvutuses reguleerib vooluahela käitumist kvantmehaanika, klassikalises andmetöötluses aga klassikaline füüsika.
4. Kvantarvutite võrdlemisel on klassikalisel andmetöötlusel signaalide kopeerimisel vähem piiranguid.
5. Kvantarvutus on mikroskoopiline, samas kui klassikaline andmetöötlus on makroskoopiline tehnoloogia.

viited

1. https://arxiv.org/abs/quant-ph/9903008
2. https://dl.acm.org/doi/abs/10.1145/1198555.1198723

Viimati värskendatud: 14. juulil 2023