آیتی تجهیز نرخ قیمت قطعات کامپیوتر

امروزه ذخیره سازی اطلاعات از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است که مورد استفاده دانشجویان و مهندسان وغیره قرار می‌گیرد وسرعت انتقال اطلاعات نیز در این امر نقش مهمی دارد.

هارد دیسک دستگاهی است که کلیه نرم افزار های نصب شده روی کامپیوتر و هم چنین کلیه پرونده های دیتا ایجاد شده و بهره‌گیری شده بدست این نرم افزار را در خود ذخیره می کند. این شامل هر دیتا ای که ایجاد کرده و بارگیری کرده اید ، مشابه عکس و موسیقی می شود . هارد دیسک به جای حافظه گذرا مثل حافظه دسترسی تصادفی (RAM) ، نوعی ذخیره سازی دائمی است.

این به آن معنا است که وقتی سیستم را خاموش می کنید ، پرونده ها با خیال آسان روی درایو اندوخته می شوند الی دفعه دیگر که رایانه خویش را تاسیس می کنید ، بتوانید مجدد متعلق به ها کاربرد کنید.

در حالت کلی دو نوع هارد داریم: HDD (درایو دیسک سخت) و SSD (درایو شرایط جامد).که در پیوسته انواع هارد hdd و انواع هارد ssd را به طور کامل شرح می دهیم.

انواع ظرفیت هارد

کارشناسان معتقدند 16 ترابایت فضای اندوخته سازی حداکثر گنجایش باره نیاز برای تأمین نیاز حتی بیشترین تقاضای کاربران کامپیوتر در آینده خواهد بود. البته ، زمانی هستی داشت که تمام بیچارگی شما 16 گیگابایت بود.

با پیدایش سیستم‌ های ذخیره سازی ابری ، درایو های فلش قابل حمل و سرویس‌های جریانی ، تقاضا برای هارد دیسک‌ های شخصی رو به تفریق است. در ضمن ، درایوهای ذخیره سازی بزرگ به معنای از دست رفتن زیاد داده‌ها در صورت ویرانی است که باعث می‌شود اندوخته سازی ابری گزینه بسیار ایمن‌تری باشد.

بیشتر کاربران غیرحرفه‌ای با 250 الی 320 گیگابایت فضای اندوخته سازی مشکلی نخواهند داشت. به عنوان مثال ، 250 گیگابایت می‌تواند بیش از 30000 عکس یا خواست با اندازه میانه را در خویش جای دهد. اگر قصد اندوخته فیلم‌ ها را دارید ، قطعاً به 500 گیگابایت یا چه بسا حتی 1 ترابایت نیاز دارید.

هارد های HDD

در اکثر کامپیوتر های شخصی و لپ تاپ ها نصب شده است. داخل درایو چندین صفحه آلومینیومی وجود دارد. عملیات احضار و نوشتن به علت چرخش صفحات و سر حسگر واقع در چند نانومتر اتمام می شود.

سرعت صفحات می تواند تا 15000 بعید در دقیقه باشد که منجر به صدای نویز اثناء کار می شود. این هارد درایوها به این دلیل دوست داشتنی شده اند که در اثناء خواندن و نگارش فضای زیادی را برپایی می کنند (حداکثر 4 ترابایت روی یک HDD) و قابلیت اطمینان و استقامت بالایی دارند.

کامپیوتر ها برای ذخیره دائمی دیتا ها به درایوهای دیسک مشکل (HDD) متکی هستند. آن ها دستگاه های ذخیره سازی هستند که برای ذخیره و بازیابی اطلاعات دیجیتالی باره دربایستن برای رجوع به آن ها بعدها استفاده می شوند.

هارد دیسک ها فرار نیستند ، به این معنی که حتی به هنگام نداشتن توان ، دیتا ها را حفظ می کنند. اطلاعات اندوخته شده ایمن و دست نخورده باقی می ماند مگر اینکه هارد دیسک از بین برود یا تداخلی در آن ایجاد شود.

اطلاعات بر خلاف دسترسی پی به دنبال ، به شیوه دستیابی تصادفی اندوخته یا بازیابی می شود. این بدان معنا است که می تاب در هر موعد که مورد بیچارگی باشد بدون عبور از بلوک داده های سایر به بلوک های دیتا ، دسترسی داشت .

انواع هارد hdd

هنگامی که در مورد ذخیره سازی کامپیوتر گفتگو می‌شود ، قصد همان درایوهای مشکل یا هارد دیسک‌ ها است.در این دستگاه‌ ها تمام داده‌ های سیستم شما هستی دارد ، از پرونده‌ های سیستم عامل حاکم بر دستگاه شما گرفته لغایت دستک مهم کاری الی بازی که متعلق به کاربرد می‌کنید. کل این موارد در هارد دیسک شما اندوخته شده است ، شما باید مطمئن شوید که نوع مناسب هارد دیسک برای کاری که می‌خواهید اتمام دهید ، چیست.

سه نوع مختلف دیسک سخت داریم :SATA ، SSD و NVMe . در این نوشتار ، با هر نوع و نقاط قوت و ناتوانی و انواع گنجایش هاردها آشنا خواهید شد. چه بخواهید یک سیستم شخصی جدید بخرید و چه بخواهید رایانه فعلی خود را به روز کنید.

هارد های SATA drives

SATA یا Serial Advanced Technology Attachment که در 2003 معرفی شد ، رابط کاربری قبل فرض اکثر درایو های مشکل افزاری دسک تاپ و لپ تاپ است. از آنها به عنوان هارد دیسک‌های SATA یاد می‌شود ، ولی به راستی آنها هارد دیسک‌ های دوار با صفحه‌ های چرخشی و یک سوزن متحرک هستند که داده‌ ها را برای بخش‌ های متوالی در هر صفحه آماده می‌کنند.

هارد دیسک‌های SATA درکامپیوتر در مقایسه با دودمان قبلی خود ، هارد دیسک PATA فوق العاده سریع هستند و می‌توانند با سرعت رابط 6 گیگا بایت بر ثانیه و طاقت فرآوری 600 مگابایت بر ثانیه روی دیسک بنویسند. یک هارد درایو می‌تواند از 500 گیگابایت الی 16 ترابایت باشد .

نظر به اینکه داده‌ها به صورت فیزیکی روی دیسک نوشته می‌شوند ، می‌توانند تکه تکه شوند ، به این معنی که بخشهای مختلف می‌توانند در مناطق گوناگون دیسک توزیع شوند و مایه کم شدن سرعت درایو شوند.

در ضمن از آنجا که در هر درایو قطعات متحرک وجود دارد ، در مساوی ضربه و جنبش ناگهانی آفت پذیر هستند ، و همین فرمایش آنها را به گزینه ضعیفی برای لپ تاپ تبدیل می‌کند.

حافظه های SSD hard drives

SSD مخفف Solid State Drive است. این دیسک‌ ها در کامپیوتر هیچ تقدیر متحرکی ندارند. در عوض ، تمام داده‌ ها در حافظه پیکان غیر فرار ذخیره می‌شوند. این بدان معنی است که سوزنی وجود ندارد که برای خواستن یا نوشتن دیتا جنبش کند و سرعت آنها به مراتب اغلب از درایو های SATA است. یافتن سرعت دقیق دشوار است زیرا از نظر سازنده و فاکتور متفاوت است ، ولی حتی درایوهای با عملکرد ذیل نیز قابل مقایسه با درایوهای SATA هستند .

نکته منفی این است که این درایو ها به طور قابل توجهی گران‌ترند و اندازه آنها زیاد نیست. درایو های SSD در نزدیک 120 گیگابایت تا 2 ترابایت هستند و تقریباً 2 تا 4 برابر بها هارد دیسک SATA در همان اندازه هستند. نظر به اینکه هیچ تقدیر متحرکی هستی ندارد ، این درایوها در ضمن از دوام بسیار بالاتری برخوردار هستند و فاکتورهای خاصی برای لپ تاپ‌ ها ساخته شده است که آنها را برای ذخیره سازی در حال جنبش آرمانی می‌کند.

قابلیت NVMe در SSD ها

Nonfolatile Memory Express یا NVMe در 2013 منتشر شد ، نوعی SSD است که به یک اسلات PCI Express (PCIe) در برد اصلی متصل است. این اسلات‌ ها در برای کارت‌های گرافیک طراحی شده‌اند ، به همین علت بی اندازه در کامپیوتر سریع هستند. سرعت درایو های NVMe می‌تواند به سرعت رابط 32 گیگابایت در ثانیه با طاقت خروجی 3.9 گیگابایت در ثانیه برسد.

اگر کاری اتمام دهید که به نا بسیار دیسک نیاز دارد ، مثل بازی یا ویرایش فیلم با روشنی بالا ، این می‌تواند زیاد سودمند باشد. با هر سرعتی ، اشکالاتی در NVMes هستی دارد. برای مبتدیان ، آنها فقط در رایانه‌های رومیزی موجود هستند و زیاد گران هستند. در ضمن ، اگرچه می‌توانند به عنوان درایوهای ثانویه باره بهره‌گیری پیمان گیرند ، ولی برای استفاده کامل متعلق به ، باید سیستم عامل خود را بر روی آن نصب کنید.

معایب HDD در سنجش با SSD:

سرعت خواندن / نگارش عملیات
مصرف برق زیاد
سطح صدای زیاد
در کل HDD برای کارهایی که شامل خواستن یا نوشتن مکرر داده ها نیستند پسندیده هستند مانند: راه اندازی اندوخته سازی دیتا ها ، کامپیوتر های حامی ، سرورهای ایمیل ، جریان های ویدیویی یا سرورها برای ماشین های مجازی.در پیوسته با یگانه دیگر از انواع هارد دیسک آشنا خواهیم شد به نام ssd .

SSD:

SSD ها از تراشه های حافظه بهره‌گیری می کنند و از آن جا که هیچ عنصر چرخشی ندارند ، کاملاً بی صدا هستند ، مصرف برق کمتری دارند و از HDD ها نیز حقیر تر هستند.

عملیات خواستن و نگارش در SSD سریع تر اتمام می شود (پرونده ها تندتر باز ، ذخیره و حذف می شوند). با این حال ، هر چرخه بازنویسی ، درایو را می سوزاند که باعث کاهش عمر مفید آن می شود.

SSD ها برای انجام پروژه های پر بار با خواندن و نوشتن بی شمار در کامپیوترپسندیده هستند. هارد های SSD سرعت وب سایتی را که با هر سیستم مدیریت درونمایه مدرن ایجاد می شود ، افزایش می دهند.

تقسیم بندی گونه ها hard disk امروزه تغییر کرده و انواع مختلفی دارند که در حال آماده 4 گونه هارد وجود دارد.

(Parallel Advanced Technology Attachment :PATA)
(Serial ATA: SATA)
(Small Computer System Interface: SCSI)
(Solid State Drives :SSD)

انواع هارد ssd

حال با انواع حافظه های ssd اشنا خواهیم شد با ما همراه باشید.

SATA SSD

SSD های SATA اولین نسل SSD ها هستند. سرعت خواندن آنها الی 570 مگابایت در ثانیه است. این SSD های دودمان نخست به طور کلی 5 برابر تندتر از HDD سنتی هستند. متداول‌ترین نوع SATA در لپ تاپ‌ها ، یک SSD 2.5 اینچی است. این SSD ها لپ تاپ شما را در مدت موعد 15 ثانیه روشن می‌کنند و بازی‌های کبیر را ظرف چند لحظه بارگیری می‌کنند.

NVMe SSD در کامپیوتر

NVMe یک پروتکل است که به شما امکان می‌دهد سرعت بیشتری حتی نسبت به SATA SSD داشته باشید. این بدان معنی است که یک NVMe SSD می‌تواند به سرعت خواندن 2600 مگابایت در ثانیه برسد. این سرعت تقریباً 5 مساوی سریعتر از درایو SATA است.

کانکتور m2

کانکتور M2 اطمینان حاصل می‌کند که یک SSD می‌تواند به سرعت خواندن و نوشتن بالاتری برسد. این به این معنی است که یک NVMe SSD می‌تواند بهینه بهره‌گیری شود و سرعت آن بیش از 2600 مگابایت در ثانیه باشد. هنگامی که مادربرد کانکتور M2 ندارد ، NVMe SSD از راه کارت PCIe که دارای کانکتور M2 است ، متصل می‌شود.

به همین دلیل است که برخی از لپ تاپ‌ها حائز PCIe NVMe M2 SSD هستند. اگر مادربرد دارای M2 سر راست باشد ، SATA M2 یا NVMe M2 را مشاهده خواهید کرد.

اتصال PCIe

کارت‌های ویدئویی مادربرد را می‌توان با پیوندیدن PCIe نیز متصل کرد. هنگامی که NVMe SSD به این وصل است ، به حداکثر پهنای باند مجهز است و می‌تواند حداکثر سرعت را از NVMe SSD گرفتن کند. فقط هنگامی که با پرونده‌های کبیر 50 گیگابایتی یا بالاتر کار می‌کنید متوجه تفاوت سرعت می‌شوید. آغاز ویندوز و بازی‌ها به همان سرعتی که با SSD سنتی دارید تند است.

RTX یا رهگیری اثر یک تکنیک رندر است که می تواند جلوه های نورپردازی فوق العاده واقع گرایانه ای برپایی کند. در اصل ، یک الگوریتم می تواند راه نور را ردیابی کند و سپس راهی را برای تعامل روشنایی با اشیاء مجازی که در نهایت در دنیای تولید کامپیوتر پیمان دارد ، شبیه سازی کند.

این مقاله توسط وبسایت چهارراه کامپیوتر تهیه شده است. ما دیدیم که اثرات نورپردازی داخل بازی ها طی سال های متمادی واقع بینانه تر شده اند اما ری تریسینگ خیلی هم مربوط به روشنایی نیست و اغلب در مورد نحوه تعامل آن با دانشمند بازی است.

چگونگی کارکرد RAY TRACING(RTX)

فناوری RAY TRACING (RTX)اجازه می دهد سایه ها و انعکاس های بسیار قابل توجه تری به اتفاق با شفافیت و پراکندگی (پراکندگی نور) بی اندازه مشاهده کنیم. این الگوریتم محل برخورد نور را مانند چشم انسان در گویه رویت روشنایی راستین ، سایه ها و انعکاس ها پردازش می کند. RAY TRACING دقیقا مشابه چشم انسان طراحی شده است و کوشش می کند که روشنایی واقعی را به کاربر نشان دهد.

همچنین در RTX شیوه برخورد نور به اشیاء در دنیای بازی بر نحوه دید رنگ ها تأثیر می گذارد.با داشتن تاب محاسباتی کافی ، می تاب عکس ها CG بسیار واقع بینانه ای فرآوری کرد که زیاد مانند انسان های واقعی هستند. در اینجا به یک دشوار بر می خوریم: حتی قوی ترین کامپیوتر های ویژه بازی و کنسول های مدرن، هنوز توانایی پردازش چنین چیزی را ندارند.

RAY TRACING در اثناء جاسازی عکس ها گرافیکی رایانه ای برای فیلم ها و سریال های تلویزیونی بسیار باره کاربرد قرار می گیرد. علت این امر این است که استودیوها می توانند از قدرت همه سرور (محاسبات ابری) برای سپریدن کار استفاده کنند. بطور کلی استفاده از ری تریسینگ شغل زیاد سخت و طولانی ای است. در ضمن به کارگیری آن خرج های گزافی در بر دارد.

تکنولوژی RASTERIZATION

در زمان قدیم بازی های ویدئویی از تکنولوژی RASTERIZATION استفاده می کردند. این یک روش تندتر برای انجام کارهای گرافیکی کامپیوتر است. ری تریسینگ گرافیک سه بعدی را به پیکسل دو بعدی تبدیل می کند الی روی صفحه نمایش شما به نمایش دربیاید ، اما RASTERIZATION برای اثر دادن نور واقع گرایانه نیازمند شیدر است.

خوشبختانه ، داریم می بینیم بسیاری از بازیهای کامپیوتری ای از مشکل افزار تخصصی موجود در جدیدترین کارت های گرافیکی انویدیا استفاده می کنند لغایت بتوانند ری تریسینگ را به نحو کلان نمایش دهند. البته در اکثر بازی ها هنوز گواه RASTERIZATION خواهیم بود چون به کارگیری ری تریسینگ در بازی ها بسیار خرج بر است.

فناوری RAY TRACING یا RTX جای پیشرفت بسیاری دارد و هنوز ما آن چیزی را که سازندگان آن در ذهن خویش دارند نگریستن نکردیم و هنوز بازی های ویدیویی از تمام پتانسیل آن سهم نبرده اند. استفاده از ری تریسینگ انقلابی در صنعت رندر بازی های ویدیویی بود اما این بازپسین هنوز نخست ماجراست.

کارت های گرافیکی حمایت کننده ری تریسینگ(RTX)

در سال ۲۰۱۹ تنها کارت های گرافیکی ساخته شده با فناوری RTX کمپانی NVIDIA ، قابلیت ری تریسینگ داشتند. ولی در سالر ۲۰۲۰ شرکت AMD اعلام کرد که ساخت کارت های گرافیکی پشتیبانی کننده از این تکنولوژی را از راز گرفته است و از لحاظ فنی کارت های گرافیک AMD توانایی حمایت از ری تریسینگ را دارند.

قیمت کارت های این کمپانی زیاد پسندیده تر از شرکت انویدیا است. در حال حاضر بهترین کارت گرافیک حمایت کننده از ری تریسینگ کارت گرافیک RTX 2060 می باشد .اگر جیب پر پولی دارید و قیمت های سرسام آور کارت گرافیک های پشتیبانی کننده از RAY TRACING اهمیتی برایتان ندارد. می توانید چندی راز کیسه را شل کرده و TI2080 را بخرید.

بازی های حمایت کننده از RAY TRACING(RTX)

ما در اینجا به معرفی بعضی از بازی های کامپیوتری برای شما میپردازیم که لذت دوچندان از تکنولوژی جدید RTX ببرید.

BATTLEFIELD V

نسخه پنجم گردآور بازی های بتلفیلد از این تکنولوژی بهره‌گیری می کند لغایت صحنه های جنگی را واقع گرایانه تر از همش به بازیکنان نشانه دهد. کمپانی EA اولین شرکتی بود که از این فناوری در بازی خویش کاربرد کرد.

CONTROL

جدید ترین ساخته شرکت رمدی که زمانی زیر مجموعه مایکروسافت گیمز بود از این فناوری پشتیبانی می کند. گرافیک فنی بازی های این کمپانی همش زیاد بالا است و اکنون به لطف RAY TRACING فوق العاده تر از همش بنظر می رسد.

METRO EXODUS

EXODUS نسخه سوم مجموعه بازی های مترو می باشد که براساس رمانی به همین نام ساخته شده اند. یکی از جدیدترین بازی هایی می باشد که از این فناوری پشتیبانی می کند. جلوه های بصری و نورپردازی این بازی همیشه زبان زد کل بازیکنان بوده ولی اکنون با به کارگیری این فناوری جلوه های بصری و نور پردازی بازی زیاد شگفت انگیز بنظر می رسند.

کامپیوتر کوانتومی، واژه‌ای که این روزها اخبار زیادی از آن به گوش می‌رسد، کامپیوتر های کوانتومی نسل آینده‌ی پردازش‌ های کامپیوتری هستند که می‌توانند دنیای تکنولوژی اطلاعات را به‌ کلی دگرگون کنند، در این تعلیم از همیار آی‌تی قصد داریم با زبانی ساده شما را با کامپیوترهای کوانتومی و نحوه‌ی عملکرد آن‌ها آشنا کنیم، برای دانستن مفهوم پردازش کوانتومی ورایانه کوانتومی چیست با ما همراه شوید.

آشنایی با کامپیوتر کوانتومی و عملکرد حیرت‌انگیز آن‌

اما قبل از اینکه به سراغ شیوه کار کامپیوترهای کوانتومی برویم لازم است نگاهی به کامپیوترهای معمولی و نحوه‌ی عملکرد آن‌ها بیندازیم.

همه‌ی ما می‌دانیم که پایه و پای بست، کار کامپیوتر های امروزی بیت‌ های منطقی هستند، یعنی 0 و 1 که از کناره هم پیمان دریافت آن‌ها دستورات گوناگون رایانه‌ای پدید آمده و پردازنده می‌تواند روی آن‌ها محاسبات مختلفی سپریدن دهد. بیت‌ها معمولا به کمک میزان ولتاژ در مدارات گوناگون اثر دیتا می‌شوند، به عنوان نمونه ولتاژ 0 نمایان‌گر بیت 0 و ولتاژ 5 نمایان‌گر بیت 1 است (میزان ولتاژ‌ها فرضی بوده و می‌تواند در هر سخت‌افزار متفاوت باشد)

آشنایی با کامپیوترهای کوانتومی و عملکرد حیرت‌انگیز آن‌ها

تغییر هر کدام از این بیت‌ها باعث تغییر قسمت همه گردآور می‌شود، در کامپیوترهای معمولی هر بیت می‌تواند در لحظه فقط یک مقدار مشخص داشته باشد، یعنی هر بیت در لحظه می‌تواند 0 باشد و یا 1 (تنها یکی از این مقادیر) وجه تمایز کامپیوتر های کوانتومی و  معمولی دقیقا در همینجاست، احتمالاً تعجب‌آور باشد، ولی باید بدانید که این سیستم ها می‌توانند در هر لحظه انواع حالات را داشته باشند، یعنی بیت‌ های آن‌ها هم برابر با 1 است و هم مساوی با 0 که آن‌را Qubit می‌نامند، می‌دانیم چه بسا کمی گیج شده باشید، برای همین فرمان دهید در ابتدا کمی بیشتر با مفهوم کوانتوم و فیزیک کوانتومی آشنا شویم.

ویژگی کوانتومی اشیا چیست؟

ویژگی کوانتومی بیان می‌کند، یک شی می‌تواند در لحظه چند شی باشد، یا در چندین حالت مختلف باشد. فرض کنید سکه‌ای را به هوا پرتاب می‌کنید، سکه‌ی در حال چرخش هم می‌تواند شیر باشد و هم خط و لغایت وقتی به زمین نرسد به هیچ‌وجه نمی‌توانیم درباره‌ی چگونگی آن اظهار نظر کنیم، نمونه زیاد معروفی در این گویه وجود دارد به نام تست گربه‌ی شرودینگر، در ادامه برای فهم بهتر مفهوم فیزیک کوانتوم این نمونه را بررسی می‌کنیم.

آزمایش گربه‌ی شرودینگر

آزمایش گربه‌ی شرودینگر، یک تست فکری است که توسط اروین شرودینگر (فیزیکدان اتریشی) نوآفریدن شد، این آزمایش به ما نشانه می‌دهد هنگامی که قوانین کوانتومی در حیات روزمره‌ی ما اعمال شوند چه اتفاقی می‌افتد، توصیف این تست به شرح زیر است:

فرض کنید، گربه‌ای در یک جعبه قرار دارد و یک ظرف زهر نیز در آن جعبه است، لغایت وقتی در جعبه بسته است ما هیچ پیشفرضی در ارتباط با تقدیر گربه نداریم، 50 درصد این شایستن هستی دارد که گربه مرده باشد یا به احتمال 50 درصد زنده باشد (در دنیای کوانتوم مقدار ریزبین این شکیبیدن مساوی با 2√/1 درصد است)

تا وقتی در جعبه را باز نکرده‌ایم نمی‌توانیم هیچ اظهار نظری در این‌باره کنیم، به بیان سایر این گربه هم زنده است و هم مرده، لغایت اینکه در جعبه را باز کرده و آن‌را نگاه کنیم.

آشنایی با کامپیوترهای کوانتومی و عملکرد حیرت‌انگیز آن‌ها

به طور کلی می‌توان گفت نظریه‌ی فیزیک کوانتومی اینطور ذکر می‌کند که همه‌ی اشیا می‌توانند انواع حالات گوناگون را در هر لحظه داشته باشند مگر اینکه به آن‌ها نگاه کنیم، کالبد ها فقط زمانی که به آن‌ها پروا می‌کنیم ویژگی‌های بخردانه خویش را می‌گیرند و لغایت قبل از آن هر شی می‌تواند هر چیزی باشد.

حال که کمی با مفهوم کوانتوم آشنا شدیم بهتر می‌توانید نحوه‌ی عملکرد کامپیوترهای کوانتومی را درک کنید، هر بیت در این کامپیوترها می‌تواند در آن یکتا اندکی مساوی با 0 و 1 را به طور مقارن داشته باشد تا به آن نگاه کنید (نتیجه‌ی محاسبات را فراخوانی کنید)

کامپیوتر کوانتومی چیست

همانطور که بالاتر گفتیم کامپیوترهای کوانتومی می‌توانند در یک لحظه گونه ها حالات گوناگون مسئله را در خود داشته باشند، مثالی که در ابتدای نوشتار زدیم را به یاد دارید؟ بیت‌هایی که نمایان‌گر دو عدد گوناگون بودند.

گفتیم در یک کامپیوتر معمولی در هر لحظه هر بیت فقط یک مقدار می‌پذیرد، بنابراین مقدار مجموعه‌ی بیتی برابر با 172 یا 236 است، ولی در یک کامپیوتر کوانتومی مجموعه‌ی بیتی در هر لحظه برابر با تمام اعداد موجود در این بازه است و می‌تواند به طور همزمان هم برابر 172 و هم مساوی 236 باشد.

ویژگی های کامپیوتر کوانتومی

محاسبه‌ای که در یک کامپیوتر معمولی به 4.5 ترابایت محیط‌ برای پردازش بیچارگی دارد، در یک رایانه کوانتومی فقط با 56 کیوبیت محیط‌ پردازش می‌شود!

کامپیوترهای کوانتومی به دلیل اینکه در لحظه تمام حالات پاسخ یک سوال را در خویش دارند به میزان حافظه‌ی زیاد کمتری احتیاج دارند، چرا که در یک رایانه معمولی چنین پردازش‌هایی ملزم برگزیدن یک فضای جداگانه به هر راه‌حل است، در حالی که کامپیوتر کوانتومی تمام حالات پذیرش را به طور مقارن در کیوبیت‌های خویش نگهداری می‌کند.

کامپیوترهای کوانتومی چگونه کار می‌کنند؟

طبق توضیحات بالا در می‌یابیم که یک رایانه کوانتومی تمام راه‌ حل‌ های یک مسئله را در آن یکتا داخل کیوبیت‌ های خویش دارد، فقط کافیست مقدار این کیوبیت‌ ها در لحظه‌ی درست خوانده شود الی به جواب مسئله برسیم.
برای اینکه بتوانیم کیوبیت‌ های یک رایانه کوانتومی را به وجود آوریم لازم است لغایت کامپیوتر در شرایط دمایی نزدیک به صفر مطلق نگهداری گردد لغایت بیت‌ های سخت‌افزاری حائز ویژگی کوانتومی شوند.

بنابراین فعلا نمی‌توان کامپیوتر های کوانتومی را مشابه کامپیوترهای معمولی در خانه و محل شغل استفاده کرد، این کامپیوترها معمولا در شرایط آزمایشگاهی و با اهداف علمی و تحقیقاتی بهره‌گیری می‌شوند، هرچند هنوز کامپیوترهای کوانتومی خیلی قدرتمندتر از کامپیوترهای معمولی نیستند، اما این فناوری به سرعت در حال ترقی بوده و به زودی دنیای جدیدی به روی ما گشوده خواهد شد.

امروزه شرکت‌هایی مشابه گوگل، IBM و مایکروسافت در حال پیشه روی پردازش کوانتومی هستند.

کاربردهای یک کامپیوتر کوانتومی

تقریبا می‌توان گفت هرآنچه پیشتر توانا به محاسبه و مدل‌ سازی آن نبودیم، هم‌اکنون به کمک رایانش کوانتومی امکان‌پذیر است. از مدل‌سازی ذرات اتم‌ها گرفته الی ملکول‌های مختلف، صنایع دارویی، غذایی و…
یکی از مهم‌ترین کاربردهای کامپیوتر های کوانتومی در مواردی است که با اتم‌ها و ملکول‌ها راز و کار داشته باشیم، این کامپیوترها در این زمینه به نیرو بلامنازع تبدیل خواهند شد و می‌توانند در آن یکتا مدل‌های مختلف را شبیه‌سازی کرده و کمک‌ های بسیار زیادی به دانش پزشکی و داروسازی کنند.

پردازش‌ های کوانتومی لغایت چه کران قابل اطمینان هستند؟

یکی از چالش‌ هایی که در حال حاضر پیش‌ روی کامپیوتر های کوانتومی هست، عدم اطمینان به پاسخ آن‌هاست، ساز و پیشه تصحیح خطا در کامپیوتر های کلاسیک به این چهره است که معمولا بیت‌ های اضافه‌ای برای بررسی خطای بیتی و تصحیح آن‌ ها در عقیده گرفته می‌شود، اما این ساز و کار در کامپیوتر های کوانتومی امروزی قابل اجرا نیست.

چرا که برای اضافه کردن بیت‌های تست خطا چیزی نزدیک 2000 کیوبیت باره بیچارگی است، در حالی که در حال حاضر قوی‌ترین کامپیوتر های کوانتومی موجود چیزی در حدود 100 کیوبیت در پردازنده‌های خویش دارند.

هرچند دنیای آی‌تی و فناوری اطلاعات روز به روز در حال گسترش و ترقی است، ولی فعلا یکتا از چالش‌ های پیش‌ روی کامپیوتر های کوانتومی مسئله‌ی عدم اطمینان به نتایج حاصل از پردازش‌های آن‌هاست.

خطرات پردازش‌های کوانتومی

همانطور که گفتیم کامپیوتر های کوانتومی در یک لحظه تمام حالات یک مسئله را در خویش دارند، حال فرض کنید از این نیرو برای شکستن رمزهای عبور و پروتکل‌های رمزنگاری کاربرد شود، چراکه یک رایانه کوانتومی در لحظه تمام رمز های موجود را در خویش دارد، تنها کافیست رمز صحیح در یک لحظه انتخاب شود.

به همین دلیل بسیاری از دولت‌ ها در حال رقابت در این مقوله هستند، در درستی اولین کسی که بتواند به تکنولوژی رایانش کوانتومی دست پیدا کند قادر است تمام پسورد های دانشمند را یافته و از هر قفلی عبور کند.

رمزنگاری حساب‌های کاربری، پروتکل‌های امنیتی شبکه، انتقال داده‌ها و… همه و کل با خطر رو به رو خواهند شد، البته مراکز امنیتی نیز بیکار ننشسته و در حال کوشش برای حل این دشواری ها هستند، آن‌ها سعی می‌کنند سیستم رمزنگاری برپایی کنند که بتواند در برابر کامپیوترهای کوانتومی پایداری کند.

از سوی دیگر به کارگیری قابلیت‌ های کامپیوتر های کوانتومی در هوش مصنوعی نیرو پردازش و تحلیل خارق‌العاده‌ای در برگزیدن ربات‌ ها پیمان می‌دهد، احتمالا در آینده‌ای نه‌ چندان بعید گواه به درستی پیوستن فیلم‌ های علمی تخیلی خواهیم بود، دنیایی که در آن ربات‌های هوشمند با انسان همکاری می‌کنند یا شاید برعلیه انسان‌ها قیام کرده و ما را به عنوان برده‌های خویش به‌کار می‌گیرند…