Quantum Computers Explained – Limits of Human TechnologyYouTube↗  IA↗(long shot)
Education  16M views 386.6K likes 4.4K dislikes   08 Dec 2015
Kurzgesagt – In a Nutshell 25.3M subscribers Germany YouTube↗


Please select the problem
You must specify your email and describe the problem in detail
Describe your problem in detail if it's not obvious

Click to Play Video Click to Play Video
A történelmünk túlnyomó részében az emberi technológia teljes egészében az agyunkból, a tűzből és hegyes végű botokból állt.
Pendant longtemps, la technologie humaine était restreinte à notre cerveau, au feu et aux bâtons pointus.
És míg a tűzből és hegyes végű botokból erőművek és atomfegyverek lettek,
Quand le feu et les bâtons pointus sont devenus les centrales nucléaires et les bombes atomiques
a legnagyobb fejlődés az agyunk esetében történt.
Nos plus belles créations, viennent de nos cerveaux
Az 1960-as évek óta a gépi agyak teljesítménye exponenciálisan nőtt,
Depuis les années 60, la puissance de nos ordinateurs ont augmentées exponentiellement
lehetővé téve, hogy a számítógépeink egyszerre legyenek egyre kisebbek és egyre erősebbek is.
leur permettant d'être à la fois plus petit et plus puissant
Azonban ez a folyamat hamarosan eléri a fizikai korlátait.
Mais cela atteint ses limites physiques
A számítógépek építőelemei lassan atomnyi méretűek lesznek.
Les composants informatiques se rapprochent de la taille d'un atome
Hogy megértsük, miért jelent ez problémát, át kell vennünk pár alapfogalmat. Dióhéjban – készítette a Kurzgesagt
Pour comprendre pourquoi c'est un problème, nous allons éclaircir quelques points.
A számítógépet nagyon egyszerű alkotóelemek építik fel, amik csak nagyon egyszerű dolgokra képesek.
Un ordinateur est fait de composants très basiques faisant de choses très simples
Adatok reprezentálására, feldolgozására, és mindezen folyamatok irányítására.
représentant les données, les raison des manipulations et des mécanismes de contrôle
A számítógépcsipek modulokból állnak, amik logikai kapukat tartalmaznak, amiket pedig tranzisztorok építenek fel.
Les puces électronique sont fait de modules qui sont fait de portes logiques qui sont fait de transistors
Egy tranzisztor a számítógép legalapvetőbb, legegyszerűbb adatfeldolgozó-egysége,
un transistor est la forme la plus simple d'un traitement de données dans un ordinateur
lényegében egy kapcsoló, ami vagy átengedi az átfolyó információt, vagy blokkolja.
une sorte d'interrupteur qui peut ouvrir ou fermer l'accès aux données y passant
Ezt az információt bitek alkotják, amik vagy 0, vagy 1 értéket vehetnek fel.
cette information est faîtes de bits qui peuvent être des 0 ou des 1
Összetettebb információkat sok-sok bit kombinációjával lehet kifejezni.
des regroupements de bits sont utilisés pour représenter des informations plus complexes
A tranzisztorok segítségével logikai kapukat építhetünk, amik változatlanul nagyon egyszerű dolgokat csinálnak.
Les transistors sont combinés pour former des portes logiques qui restent sur des actions simples
Például, egy logikai ÉS kapu 1-es kimenetet ad, ha minden bemenete 1, minden egyéb esetben a kimenete 0.
Par exemple, une porte ET envoi un 1 si toutes ses entrées sont à 1 sinon, envoi un 0
A logikai kapuk kombinálásával már létrehozhatunk értelmesebb modulokat is, mondjuk egy olyat, ami összead két számot.
Un arrangement de portes logiques crée des modules qui peuvent additionner des nombres
Amit tudunk összeadni, tudunk szorozni is, és amint tudunk szorozni, alapjában véve bármit meg tudunk csinálni.
Un fois que tu peux additionner, tu peux aussi multiplier. Et quand tu peux multiplier, tu peux tout faire.
Mivel az összes alapvető művelet szó szerint egyszerűbb, mint az elsős matematika,
Quand toutes les opération basiques sont plus simples que des mathématiques de CP
egy számítógépet elképzelhetsz sok-sok hétéves gyerek csoportjaként, akik egyszerű matekkérdéseket oldanak meg.
Tu peux imaginer un ordinateur comme un groupe d'enfants de 7 ans répondant à des questions simple de mathématiques
Ha elég sok van belőlük, együtt ki tudnak számítani bármit, az asztrofizikától egészen a Zeldáig.
Un nombre suffisant grand d'entre eux, peut tout résoudre, de l'astrophysique à zelda
Azonban, ahogy ezek az alkotóelemek egyre inkább összemennek,
Les composants devenant de plus en plus petit,
belép a képbe a kvantumfizika.
la physique quantique rends les chose compliquées
Egy tranzisztor lényegében csupán egy elektromos kapcsoló.
en un mot, un transistor est juste un interrupteur électrique
Az elektromosság pedig rendezetten mozgó elektronok sokasága.
électricité est le mouvement des électrons d'un point à un autre
Szóval egy kapcsoló egy átjáró, ami vagy átengedi, vagy megállítja az elektronokat.
donc un interrupteur est un passage qui peut bloquer les électrons se déplaçant dans une direction
Manapság egy tipikus tranzisztor úgy 14 nanométeres,
aujourd'hui, la taille moyenne d'un transistor est de 14 nanomètres
ami úgy 8-szor kisebb, mint a HIV vírus átmérője,
ce qui est 8 fois moins que le diamètre du VIH
és 500-szor kisebb, mint egy vörösvértest.
et 500 fois plus petit qu'un globule rouge
Hogyha a tranzisztorok átmérője csupán néhány atom szélességűre zsugorodik,
comme les transistors rétrécissent à la taille de quelques atomes
előfordulhat, hogy az elektronok csak úgy átkerülnek a lezárt átjárók túloldalára az úgynevezett alagúthatás miatt.
les électrons se transfèrent eux-mêmes de l'autre côté du blocage par des tunnels quantiques
A kvantumbirodalomban a fizika egészen eltérően működik az általunk megszokott és megjósolható fizikától, és a hagyományos számítógépek egyszerűen értelmüket vesztik.
dans le royaume quantique, la physique fonctionne différemment et les ordinateurs traditionnels sont un peu perdu... (beaucoup)
A technológiai fejlődésünk tehát hamarosan egy valódi, fizikai határba ütközik.
Nous rencontrons une vrai barrière physique au progrès technique
Hogy megoldjuk ezt a problémát, a tudósok igyekeznek a saját javukra fordítani ezeket a szokatlan kvantumtulajdonságokat, kvantumszámítógépek építésével.
Pour résoudre ce problème, les scientifiques essayent d'utiliser cette inhabituelle propriété quantique en créant des ordinateurs quantiques
A normál számítógépekben a bitek jelentik az információ legkisebb egységét.
Dans les ordinateurs habituels, les bits sont l'unité la plus petite
A kvantumszámítógépek viszont qubiteket, avagy kvantumbiteket használnak, amik ugyanígy beállíthatók a két érték valamelyikére.
les ordinateurs quantiques utilisent des qubits qui peuvent être à 0 et/ou 1
Egy qubit lehet bármilyen kétállapotú kvantumrendszer, például egy spin és egy mágneses mező, vagy akár egyetlen foton is.
un qubit peut avoir n'importe quel valeur du système quantique comme il tourne dans un champ magnétique ou un photon
A 0 és az 1 a rendszer által felvehető lehetséges értékek, mondjuk mint a foton vízszintes, vagy függőleges polarizációja.
0 et 1 sont les valeurs possibles et sont représentées par la polarisation verticale ou horizontale du photon
A kvantumvilágban azonban a qubit nincs szigorúan a két érték valamelyikére korlátozva, felveheti egyszerre mindkét értéket is, bármilyen arányban.
dans le monde quantique, le qubit peut ne pas être dans un seul état mais dans n'importe quelle proportion des 2 états en même temps
Ezt hívjuk szuperpozíciónak.
c'est appelé : la superposition
Azonban amint leolvasod az értékét, mondjuk átküldve a fotont egy szűrőn,
mais dès que tu testes sa valeur, en envoyant le photon dans un filtre
a fotonnak döntenie kell, hogy ő most épp függőlegesen, vagy vízszintesen polarizált-e.
le photon doit être polarisé, soit horizontalement, soit verticalement
Szóval amíg meg nem nézik, a qubit értéke a 0 és 1 értékek valószínűségeinek szuperpozíciójában van, és lehetetlen előre megmondani, melyiket fogja felvenni.
donc du moment qu'il n'est pas observé, il est dans un superposition de probabilité entre 0 et 1, et on ne peut pas prédire le résultat
Viszont amint megméred, azon nyomban összeomlik a két határozott érték valamelyikére.
à l'instant où tu le mesures, l'état du qubit est défini
A szuperpozíció mindent megváltoztat.
la superposition change toute la donne
Például: négy klasszikus bit egyszerre csak egyféle értéket vehet fel a kettő a negyediken lehetséges értékből.
4 bits classiques ont 2 à la puissance 4 différentes configurations
Ez összesen 16-féle kombináció, amiből egyszerre csak egyet használhatunk.
cela fait 16 configurations possibles parmi lesquelles tu ne peux en avoir qu'une
A szuperpozícióban lévő qubitek azonban mind a 16 értéket felvehetik egyszerre!
Pour les qubits, grâce à la superposition ils peuvent avoir toutes les combinaisons en même temps !
Ez a szám exponenciálisan nő minden qubit hozzáadásával.
Ce nombre augmente exponentiellement avec chaque qubit en plus
20 darab már képes egyszerre egymillió érték eltárolására!
20 d'entre eux peuvent déjà avoir plus d'1 million de possibilités en parallèle
A qubitek másik roppant furcsa és a józan észnek ellentmondó tulajdonsága az összefonódás,
Une des étranges propriété que les qubits peuvent avoir, est l'intrication quantique
egy nagyon szoros kapcsolat, melynek következtében egy qubit azonnal reagál a társa állapotváltozásaira, attól függetlenül, hogy milyen messze vannak.
Cela inclus la connexion qu'ont chaque qubits de pouvoir changer d'états en même temps quelque soit la distance
Ez azt jelenti, hogy egy összefonódott qubit megméréséből következtethetünk a társa tulajdonságaira anélkül, hogy megnéznénk.
Cela veut dire que mesurer 1 qubit intriqué permet de déduire l'état de son qubit partenaire sans regarder
A qubitekkel való számítások legalább ennyire agyzsibbasztóak.
La manipulation des qubits est aussi quelque peu déroutante...
Egy normál logikai kapu kap egy sor egyszerű bemenetet és egy határozott kimenetet ad.
Une porte logique normale ont un nombre défini d'entrée et produise une sortie définitive.
Egy kvantumkapu ezzel szemben manipulál a bemenetként kapott szuperpozíciókkal, megforgatja a valószínűségeiket, és egy másik szuperpozíciót ad kimenetként.
Une porte quantique calcule une entrée de superposition, probabilité de rotation et produit une autre superposition
Szóval egy kvantumszámítógép felállít egy sor qubitet, kvantumkapukkal összefonja őket és manipulálja a valószínűségeiket,
donc un ordinateur quantique [inaudible], y applique des portes quantiques pour les intriquer
és végül aztán megméri a végeredményt, összeomlasztva a szuperpozíciókat egy sor nullává és egyessé.
et manipuler les probabilités pour en mesurer la sortie, transformant la superposition en suite de 0 et de 1
Ez azt jelenti, hogy az adott beállításokkal elvégezhető összes lehetséges számítást megcsinálja egyszerre.
Cela veut dire que l'on obtient tout un tas résultats possibles avec votre agencement en même temps.
Végül csak egyféle eredményt tudsz lemérni és az csak valószínűleg lesz az, amit akartál, szóval a legjobb, ha többször is megcsinálod.
En réalité, vous ne pouvez mesurer qu'un résultat à la fois donc vous devrez certainement réessayer jusqu'au bon
Azonban a szuperpozíció és az összefonódás tulajdonságait okosan kihasználva exponenciálisan hatékonyabban végezhetünk számításokat annál, mint ami egy normál számítógéppel valaha lehetséges lenne.
Mais, en exploitant intelligemment la superposition et l'intrication, cela serait exponentiellement plus efficace que n'importe quel ordinateur traditionnel
Szóval, míg a kvantumszámítógépek valószínűleg nem fogják felváltani az otthoni számítógépeinket, egyes területeken mérhetetlen fölényük van.
Bien que les ordinateur quantique ne remplaceront pas nos ordinateurs actuels, ils sont bien supérieurs dans certains cas
Az egyik az adatbázisokban való keresés.
Un d'eux est la recherche des bases de données
Ahhoz, hogy megtaláljon valamit egy adatbázisban, egy normál számítógépnek néha végig kell néznie a teljes adatbázist.
Pour chercher quelque chose, un ordinateur normal doit chercher dans chacun de ses fichiers
A kvantumszámítógépek algoritmusai ezt az eredeti idő négyzetgyöke alatt megcsinálják,
un algorithme quantique ne mets que la racine carré du temps nécessaire au précédent cas
ami óriási különbséget jelent a nagy adatbázisok esetén.
ce qui pour les grande base données crée une énorme différence
Azonban a kvantumszámítógépek leghírhedtebb felhasználási lehetősége a kiberbiztonság tönkretétele.
l'utilisation la plus connue des ordinateurs quantique est la sécurité informatique
Jelenleg az emailjeid és a banki adataid azért vannak biztonságban, mert titkosították őket egy olyan rendszerrel,
à ce moment même, informations bancaire sur internet sont sécurisés par un système d'encryption
amiben mindenkinek van egy úgynevezett publikus kulcsa, amivel úgy küldhetnek neked kódolt üzeneteket, hogy azt csak te tudd dekódolni.
au quel tu donnes une clef publique pour encoder les messages que seul toi peux décoder
A probléma pont az, hogy ebből a publikus kulcsból meghatározható a titkos, privát kulcsod, amivel dekódolod az üzeneteket.
le problème est que cette clef publique peut être utilisé pour calculer ta clef privé
Szerencsére az ehhez szükséges matek elvégzéséhez egy normál számítógépnek évekig kellene próbálkoznia.
heureusement, faire la totalité des calculs prendrait des années d'échecs
Azonban egy kvantumszámítógép a maga exponenciális gyorsaságával egy szempillantás alatt végez vele.
mais un ordinateur quantique ayant un vitesse bien supérieur pourrait le faire en un instant
Egy másik izgalmas, lehetséges felhasználási terület a szimulációk.
une autre utilisation intéressante est la simulation
A kvantumvilág szimulálása rendkívül erőforrásigényes,
les simulations du monde quantique sont très gourmandes en ressources
és még a molekulákhoz hasonló nagyobb dolgok esetében is pontatlan lehet.
et même pour de plus grosse structures tel que les molécules, on a souvent très peu de précision
Adja magát a kérdés: miért ne szimulálhatnánk a kvantumfizikát valódi kvantumfizikával?
alors pourquoi ne pas simuler de la physique quantique avec de la physique quantique ?
A kvantumszimulációk új betekintések sokaságát adhatnák a fehérjék szerkezetébe, ami forradalmasíthatja a gyógyítást.
la simulation quantique pourrait éclaircir le fonctionnement des protéines et aider la médecine
Jelenleg még nem tudjuk, hogy a kvantumszámítógépek csak speciális eszközök lesznek, vagy forradalmasítják-e az egész emberiséget.
Pour le moment nous ne savons pas si l'ordinateur quantique sera un outil très spécialisé où une révolution pour l'humanité
Fogalmunk sincs, hol vannak a technológia határai, és csak egy módon deríthetjük ki. Ezt a videót az Ausztrál Tudományos Akadémia támogatta, akik maguk is támogatják és előrelendítik a tudomány érdemeit.
nous ne savons pas où sont les limites de la technologie et il n'y a qu'un moyen de le savoir
Többet megtudhatsz erről a témáról és még sok hasonlóról a nova.org.au weboldalon. Nagyszerű volt velük dolgozni, szóval mindenképp nézz szét az oldalukon! Ennek a videónak a megvalósítását is a ti támogatásotok tette lehetővé a Patreon.com-on. Ha te is szeretnél segíteni nekünk, és csatlakozni a Kurzgesagt madárhadához, keresd fel a Patreon-oldalunkat!
Similar videos:

Các nhà khoa học khám phá ra các trạng thái cực lượng tử | Cơ học lượng tử - Khoa học và Khám phá
Khoa Học và Khám Phá
8.6K views 166 likes 5 dislikes 29 Nov 202037% match

Kỷ lục mới về dịch chuyển Lượng tử | Khoa học - Khoa học và Khám phá
Khoa Học và Khám Phá
13.4K views 258 likes 14 dislikes 05 Jan 202137% match

Map of Computer Science
Domain of Science
3.8M views 162.6K likes 1.5K dislikes 06 Sep 201734% match



Rối lượng tử liên kết bí ẩn không thể lý giải? | Khoa học vũ trụ - Khoa học và Khám phá
Khoa Học và Khám Phá
25.9K views 480 likes 18 dislikes 10 Aug 202033% match

CO@Work Teaser 1
Mixed Integer Programming
1.2K views 15 likes 0 dislikes 12 Jul 202033% match

Unlimited Resources From Space – Asteroid Mining
Kurzgesagt – In a Nutshell
9.6M views 400.4K likes -1 dislikes 16 Aug 202032% match




What Happened Before History? Human Origins
Kurzgesagt – In a Nutshell
16.6M views 444.2K likes 11.5K dislikes 23 Jun 201631% match







Why Are You Alive – Life, Energy & ATP
Kurzgesagt – In a Nutshell
11.1M views 438.9K likes -1 dislikes 10 May 202031% match








Introduction to chemistry | Atoms, compounds, and ions | Chemistry | Khan Academy
Khan Academy
1.6M views 8.8K likes 293 dislikes 18 Jul 201631% match



Is Reality Real? The Simulation Argument
Kurzgesagt – In a Nutshell
16.4M views 424.9K likes 14.3K dislikes 21 Sep 201731% match




5 Cách Giúp Bạn Trường Sinh Bất Tử
Trung Quốc Không Kiểm Duyệt
42.3K views 548 likes 30 dislikes 06 Aug 201731% match

How to Draw Gesture
Proko
4M views 117.2K likes 932 dislikes 17 Jun 201330% match


Why Concrete Needs Reinforcement
Practical Engineering
5.9M views 147.3K likes 2.7K dislikes 25 Apr 201830% match


How to Cure Aging – During Your Lifetime?
Kurzgesagt – In a Nutshell
6.6M views 236.4K likes 2.2K dislikes 03 Nov 201730% match





Add Your First Variable
Udacity
84.2K views 35 likes 0 dislikes 23 May 201530% match


The Most Dangerous Stuff in the Universe - Strange Stars Explained
Kurzgesagt – In a Nutshell
19.7M views 477.1K likes -1 dislikes 14 Apr 201930% match






Cell Transport
Amoeba Sisters
3.2M views 28.7K likes 1.7K dislikes 24 Jun 201630% match



Aging & Sirtuins | Effects of NMN, NR, & Other NAD Boosters [2020]
Lance Hitchings
7.2K views 44 likes 0 dislikes 30 Jun 202030% match


Administrivia
CS50
19.3K views 21 likes 2 dislikes 07 Oct 201529% match










Can we build AI without losing control over it? | Sam Harris
TED
3.4M views 74.9K likes 3K dislikes 19 Oct 201629% match





The Purpose of Friendship
The School of Life
1.3M views 35.6K likes 508 dislikes 09 Jan 201729% match

When Time Became History - The Human Era
Kurzgesagt – In a Nutshell
8.6M views 402.1K likes -1 dislikes 06 Oct 202029% match





How Large Can a Bacteria get? Life & Size 3
Kurzgesagt – In a Nutshell
9.6M views 334.7K likes -1 dislikes 10 Nov 202029% match






Universal Basic Income Explained – Free Money for Everybody? UBI
Kurzgesagt – In a Nutshell
8.8M views 328.3K likes 19.1K dislikes 07 Dec 201729% match




「安倍総理　全国休校を要請」　異例の要請
News from Japan. Ease of understanding is the best YouTuber
30.9K views 2.1K likes 229 dislikes 27 Feb 202029% match


Saints Row 4 Review - Freeman/Sologame.net
Sologame TV
5K views 79 likes 0 dislikes 24 Aug 201329% match

Trolls, tolls, and systems of equations | Algebra II | Khan Academy
Khan Academy
676.9K views 355 likes 23 dislikes 19 Oct 201229% match


Could Solar Storms Destroy Civilization? Solar Flares & Coronal Mass Ejections
Kurzgesagt – In a Nutshell
13.7M views 453.3K likes -1 dislikes 07 Jun 202029% match






15 Awesome Caravans and Innovative Campers
MINDS EYE DESIGN
3.6M views 22.1K likes -1 dislikes 04 Jun 201829% match






A beginner's guide to quantum computing | Shohini Ghose
TED
2.1M views 48.1K likes -1 dislikes 01 Feb 201929% match





Settings Privacy About Contact Donate