Bagaimana Komputasi Quantum Bekerja

Orang-orang di tim desain yang berbasis di Munich Kurzgesagt - diucapkan koort-ge-ZA-kt, Jerman untuk "singkat" atau "singkatnya" - telah mengeluarkan video penjelajah yang dirancang dan dieksekusi dengan indah, dan kali ini mereka menangani komputer kuantum.

Sesuai dengan namanya, video Kurzgesagt mulai dengan dasar-dasar dan mendaki dengan sengaja sampai pada kesimpulan. Itu tugas berat untuk mengatasi kuantum apa pun. Ingat bahwa Richard Feynman, salah satu otak utama di balik teori elektrodinamika kuantum, dengan terkenal menyindir, "Saya rasa saya bisa mengatakan dengan aman bahwa tidak ada yang mengerti mekanika kuantum."

Jadi Kurzgesagt memikul beban berat di sini dengan mudah. Dimulai dengan diskusi tentang sejarah komputasi, kita belajar bagaimana ukuran transistor individu telah menyusut dengan cepat selama bertahun-tahun, sebuah hasil yang dijelaskan oleh Hukum Moore yang muluk-muluk. Tetapi kita tampaknya meninggalkan masa penyusutan transistor dan mendekati batas fisik dari transistor konvensional. Misalnya, transistor hari ini sekitar 14 nanometer. Sebagai perbandingan, virus HIV memiliki diameter 120 nanometer. Sel darah merah sekitar 6.000 nanometer.

Inilah salah satu faktor yang memotivasi untuk penelitian komputasi kuantum: Jika kita tidak dapat terus mengemas lebih banyak dan lebih banyak transistor ke dalam ruang yang lebih kecil dan lebih kecil - semuanya sambil secara efisien mendinginkan benda sialan itu - kita perlu mencari cara lain untuk meningkatkan efisiensi komputasi. Komputasi kuantum memungkinkan kita memanfaatkan fitur aneh sistem kuantum: Mereka dapat berada di beberapa negara sekaligus. (Setidaknya, itulah satu cara untuk menggambarkan superposisi kuantum.)

Video ini sedikit lebih optimis daripada yang dijamin oleh keadaan saat ini dari penelitian komputasi kuantum dan itu, mungkin dengan bijak, tidak menyebutkan kesulitan yang terlibat dalam mempertahankan sistem kuantum yang diperlukan untuk komputasi kuantum. Yang sedang berkata, mereka mungkin tidak terlalu jauh dengan ini: "Saat ini kami tidak tahu apakah komputasi kuantum hanya akan menjadi alat yang sangat khusus atau revolusi besar bagi umat manusia. Kami tidak tahu di mana batas teknologi dan hanya ada satu cara untuk mengetahuinya."

Kurzgesagt menjalankan saluran YouTube yang didedikasikan untuk video bulanan tim, semuanya bekerja dengan gaya animasi 2D yang khas dan disuarakan oleh Steve Taylor yang “serius”. Lihat video mereka tentang cara Facebook mencuri konten video dan, favorit pribadi saya, seri dua bagian mereka di Fermi Paradox.