Kvanttilaskenta vs klassinen tietojenkäsittely: ero ja vertailu

Kvanttilaskenta ja klassinen laskenta ovat kaksi eri ilmiötä. Maailma muuttuu uudeksi kasvavan teknologiamielensä myötä.

Kvantti- ja klassinen laskenta ovat osa teknologiamaailman muuntamista. Ne tarjoavat massiivisen tuen todellisten ongelmien muutoksille ja ratkaisuille.

Keskeiset ostokset

1. Kvanttilaskenta käyttää kubitteja tiedon käsittelyyn, kun taas klassinen laskenta käyttää bittejä.
2. Kvanttitietokoneet voivat ratkaista monimutkaisia ​​ongelmia nopeammin kuin perinteiset tietokoneet.
3. Kvanttilaskenta on vielä varhaista, kun taas klassista laskentaa käytetään ja ymmärretään laajalti.

Kvanttilaskenta vs klassinen tietojenkäsittely

Kvanttilaskenta on suhteellisen uusi tekniikka, joka käyttää periaatteita kvanttimekaniikka käsitellä tietoja ja luoda tehokkaita algoritmeja monimutkaisten ongelmien ratkaisemiseksi. Klassinen laskenta perustuu perinteisiin binäärikäsittelymenetelmiin, joita rajoittavat fyysiset rajoitukset.

Kvanttilaskenta on valtava ilmiö. Sana kvantti tarkoittaa atomia tai subatomista hiukkasta fysiikassa. Kvanttilaskennan tiedon yksikköä kutsutaan kubiiteiksi.

Kvanttilaskennan kubitit sisältävät kaikkien mahdollisten tilojen superpositiota. Mutta kubitit toimivat samalla tavalla kuin bitit, kun taas bitit ovat läsnä klassisessa laskennassa.

Kvanttilaskenta on sana, jolla on kvanttimekaniikka. Kvanttimekaniikka ei ole muuta kuin järjestelmä, jota käytetään tuotoksen laskemiseen.

Klassista laskemista kutsutaan myös binäärilaskemiseksi. Klassinen tietojenkäsittely on perinteinen lähestymistapa. Klassisessa laskennassa bitit esitetään joko 0:na tai 1:nä.

Klassinen laskenta toimii toisin kuin kvanttilaskenta. Klassinen laskenta edustaa joko 1:tä tai 0:ta, kun taas kvanttilaskenta edustaa 1:tä ja 0:aa.

Klassinen tietojenkäsittely ei vaadi kallista infrastruktuuria ja erikoisjärjestelmiä. Klassiset tietokoneet välttävät ulkopuolisia radioaaltoja ja valoa tuottaakseen virheettömiä tuloksia tai tuottaakseen vähemmän virheitä.

Vertailu Taulukko

Vertailun parametrit	Quantum Computing	Klassinen tietojenkäsittely
Virheprosentit	Kvanttilaskennassa on korkea virheprosentti	Klassisessa laskennassa on pienempi virheprosentti
Sopivin parhaiten	Kvanttilaskenta soveltuu parhaiten tietojen analysointiin	Klassinen laskenta soveltuu parhaiten päivittäiseen käsittelyyn
Mahdolliset tilat	Jatkuva	Erillinen
Tietojenkäsittely	Kvanttilogiikkaa käyttämällä	Logiikkaporttien, kuten AND, OR, käyttö
Operations	Boolen algebra	Lineaarialgebra

Mikä on Quantum Computing?

Kvanttitietokoneissa on kolme pääkomponenttia. Ne ovat kubittien alue, siirtomenetelmä, klassinen tietokone. Jokaisella osalla on omat tehtävänsä.

Kvanttilaskennan merkittäviä sovelluksia ovat kvanttisimulaatio, kryptografia, optimointi ja kvantti koneoppiminen.

Koska kvanttitietokoneet ovat hauraita, pieni tärinä vaikuttaa tietokoneeseen ja aiheuttaa epäkoherenssia. Kvanttitietokoneiden työprosessi perustuu kvanttitiloihin.

Kvanttitilat ovat kvanttilaskennan selkäranka. Kvanttitilat ovat superpositio, takertuminen ja interferenssi.
1) Superpositio
Superpositio tarkoittaa kubittien kaikkien mahdollisten tilojen näyttämistä.
Esimerkiksi - Kierretty kolikko seisoo asentojen välissä, kun näet sekä pään että hännän.
2) Sotkeutuminen
Kietoutuminen tarkoittaa, että kubitit limittyvät toisiinsa, jotta voit päätellä toisen toistensa kanssa.
Esimerkiksi – Kahdella ympyrällä, joilla on sama säde, on samanlaiset mitat jokaisessa kulmassa.
3) Häiriöt
Häiriöitä tapahtuu superpositiotoiminnon vuoksi. Kvanttitietokoneita valmistetaan suurella todennäköisyydellä vähentää häiriöitä tarkkojen tulosten saamiseksi.

Yksinkertaisesti kvanttilaskenta ei ole muuta kuin tietokoneteknologian kasvattamista kvanttiteorioiden avulla. Vuonna 1980 kvanttilaskenta alkoi.

Kvanttilaskenta edistää sotilasasioita, rahoitusteollisuutta, ilmailualaa ja lääkesuunnittelua. Monet teknologiajätit, kuten IBM, Microsoft ja Google, työskentelevät kvanttilaskenta-alalla.

Mitä on klassinen tietojenkäsittely?

Klassinen tietojenkäsittely toimii klassisten tietokoneiden kanssa. Se käyttää määrättyjä paikkoja kvanttilaskennan käyttämien superpositioiden sijaan.

Klassinen laskenta käyttää funktioille loogisia operaatioita. Klassisissa tietokoneissa on monia rajoituksia reaalimaailman ongelmille, ja tutkijat pyrkivät voittamaan rajoitukset kvanttilaskentaa käyttämällä.

Klassiset tietokoneet voivat mukautua ja toimia huoneenlämmössä. Klassisella laskennalla on myös monia sovelluksia. Klassista tietojenkäsittelyä käytetään ensisijaisesti päivittäisiin tarpeisiin.

Tulokset toistetaan klassisessa laskennassa on ensisijainen etu. Päätösvalta on rajoitettu klassisessa laskennassa ja suorittaa yhden lähdön.

Klassisessa laskennassa käytetään transistoreita laskelmissaan. Klassisen laskennan laskelmat ovat deterministisiä. Kaavio voimaa vastaan ​​näyttää suoran.

Kaavio näyttää kasvun vain suhteessa 1:1. Jos yksi kylki kasvaa, myös toinen puoli kasvaa samalla määrällä. Se johtaa suoraviivaiseen kuvaajaan.

Riippuen transistorien lukumäärästä, teho kasvaa suhteessa transistoreihin. Klassisen laskennan kaavio näyttää erilaiselta kuin kvanttilaskenta.

Koska klassinen tietojenkäsittely on binäärilaskentaa, tiedot käsitellään sarjassa. Sarjakäsittelyssä emme voi käsitellä suuria tietomääriä.

Ne osoittavat monia rajoituksia valtavalle datalle. Tiedonkäsittely tulee olemaan haastavaa klassisessa laskennassa, mikä on klassisen laskennan huomattava haittapuoli.

Analyysiprosessin arvo laski myös klassisessa laskennassa. Se pakottaa kehittäjät pienentämään datan kokoa ja rajoittamaan tietoa.

Tärkeimmät erot kvanttilaskennan ja klassisen laskennan välillä

1. Kvanttilaskennassa graafi kasvaa kubittien mukaan, kun taas klassisessa laskennassa graafi kasvaa suhteessa 1:1.
2. Kvanttilaskentaa varten on säilytettävä ultrakylmät olosuhteet, kun taas huonelämpötila riittää klassiseen laskemiseen.
3. Kvanttilaskennassa kvanttimekaniikka hallitsee piirin käyttäytymistä, kun taas klassisessa laskennassa klassinen fysiikka hallitsee piirin käyttäytymistä.
4. Kvanttilaskentaa verrattaessa klassisella laskennalla on vähemmän rajoituksia signaalien kopioimiselle.
5. Kvanttilaskenta on mikroskooppista, kun taas klassinen laskenta on makroskooppista tekniikkaa.

Viitteet

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

Viimeksi päivitetty: 14. heinäkuuta 2023