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출처 : Krishnacreations / Dreamstime.com
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컴퓨터 기술은 수십 년 동안 같은 길을 따라 발전해 왔지만, 양자 컴퓨팅은 이전의 기술과는 크게 다릅니다.
2012 년 9 월 28 일, New York Times는 작동하는 양자 컴퓨터를 만들기위한 경쟁에서 획기적인 것으로 보이는 "오스트레일리아 인들이 새로운 컴퓨터 등급을 요구하고 있습니다"라는 이야기를 진행했습니다.
양자 컴퓨터의 정의는 많은 독자들을 암시하지만, 작동하는 양자 컴퓨터는 기술 세계에서 혁명적이라고 말할 수 있습니다.
컴퓨터 기술은 지난 50 년 동안 세계 경제, 인터넷, 디지털 사진, 로봇 공학, 스마트 폰 및 전자 상거래가 모두 컴퓨터에 의존하고있는 세상의 변화에 기반을두고 있습니다. 그러므로 양자 컴퓨팅이 우리를 어디로 데려 갈지 이해하는 기술에 대한 기본적인 이해가 중요합니다.
처음에는 ENIAC이있었습니다
처음부터 시작하겠습니다. 첫 번째로 작동하는 전자 컴퓨터는 일반적으로 ENIAC로 알려진 Electronic Numerical Integrator 및 Computer였습니다. 펜실베니아 대학교의 무어 공과 대학 (More School of Engineering)에서 제 2 차 세계 대전의 포탄 궤도를 계산하기 위해 미 육군의 지원을 받아 개발되었습니다. (ENIAC는 엔지니어링 경이로움을 겪은 이후 몇 년 동안 많은 주요 IT 프로젝트의 길을 개척했지만 컴퓨터가 완성되기 전에 끝나는 2 차 세계 대전에는 너무 늦었습니다.)
ENIAC의 가공 능력의 핵심은 진공관 – 17,468 개였습니다. 진공관에는 꺼짐과 켜짐 (0/1이라고도 함)의 두 가지 상태 만 있기 때문에 컴퓨터는 10 진수 산술 대신 이진 산술을 채택합니다. 여기서 값은 0에서 9 사이입니다. 각각의 개별 표현을 비트라고합니다. "이진수"의 줄임말입니다. (ENIAC의 역사에 대한 자세한 내용은 ENIAC의 여성 : 프로그래밍 개척자를 참조하십시오.)
우리가 익숙한 숫자, 문자 및 기호를 나타내는 방법이 분명히 필요했기 때문에 미국 표준 문자 정보 교환 (ASCII)으로 알려진 ANSI (American National Standards Institute)에서 제안한 코딩 체계, 결국 표준이되었습니다. ASCII에서는 8 비트를 결합하여 미리 결정된 스키마에서 하나의 문자 또는 바이트를 형성합니다. 숫자, 대문자, 소문자 및 특수 문자를 나타내는 256 개의 조합이 있습니다.
혼란 스러운가? 걱정하지 마십시오. 일반 컴퓨터 사용자는 세부 정보를 알 필요가 없습니다. 여기에는 빌딩 블록으로 만 표시됩니다.
다음으로, 컴퓨터는 진공관에서 트랜지스터 (William Shockley와 그의 Bell Labs 팀이 트랜지스터 개발 부문에서 노벨상을 수상했습니다.)와 여러 개의 트랜지스터를 하나의 칩에 배치하여 집적 회로를 만드는 기능까지 상당히 빠르게 발전했습니다. 이 회로가 하나의 칩에 수천 또는 수백만 개의 트랜지스터를 포함시키는 것은 그리 오래 걸리지 않았으며,이를 대규모 통합이라고 불렀습니다. 이러한 범주는 1) 진공관, 2) 트랜지스터, 3) IC 및 4) VLSI는 칩에 얼마나 많은 트랜지스터가 끼어 들어도 4 세대 하드웨어 개발로 간주됩니다.
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1946 년 ENIAC가 "살아남은"이후로이 세대를 통틀어 진공관 기반 이진 산술의 기본적 사용은 그대로 남아 있습니다. 양자 컴퓨팅은이 방법론에서 근본적인 이탈을 나타냅니다.
양자 컴퓨팅 : 큰 휴식
양자 컴퓨터는 원자와 분자의 힘을 이용하여 적어도 이론적으로는 실리콘 기반 컴퓨터보다 훨씬 빠른 속도로 메모리 작업을 처리하고 수행합니다. 특정 계산을 수행 할 수있는 몇 가지 기본 퀀텀 컴퓨터가 있지만 실제 모델은 몇 년이 걸릴 수 있습니다. 그러나 그들이 등장한다면 컴퓨터의 처리 능력을 크게 바꿀 수 있습니다.
이 능력의 결과로, 양자 컴퓨팅은 적어도 이론적으로 비정형 데이터의 대규모 병렬 처리에 뛰어나야하기 때문에 빅 데이터 처리를 크게 향상시킬 수있는 힘을 가지고 있습니다.
컴퓨터는 한 가지 이유 때문에 이진 처리를 계속해 왔습니다. 실제로 효과가있는 것으로 생각할 이유가 없었습니다. 결국 컴퓨터 처리 속도는 18 개월에서 2 년마다 두 배로 증가했습니다. 1965 년 고든 무어 인텔 부통령은 무어의 법칙으로 알려진 것이 무엇인지 상세히 기술 한 논문을 썼는데, 그 결과 프로세서 밀도가 2 년마다 두 배로 증가하여 처리 속도가 두 배로 증가 할 것이라고 말했습니다. 그는이 경향이 10 년 동안 지속될 것이라고 예측 했음에도 불구하고, 현재까지도 계속 이어지고 있습니다. (이진 몰드를 깨뜨린 컴퓨팅 개척자들이 몇 명있었습니다. 왜 컴퓨터가 아닌가?에서 자세히 알아보십시오.)
그러나 처리 속도의 증가는 컴퓨터 성능 향상의 유일한 요소와는 거리가 멀었습니다. 스토리지 기술의 개선과 통신의 출현은 거의 똑같이 중요했습니다. 개인용 컴퓨터의 초기에는 플로피 디스켓에 140,000 개의 문자가 있었고 내가 구입 한 첫 번째 하드 디스크에는 1000 만 개의 문자가있었습니다. (또한 5,500 달러의 비용이 들고 데스크탑 컴퓨터만큼 컸습니다). 고맙게도 스토리지는 용량이 훨씬 크고 크기가 작으며 전송 속도가 빠르며 훨씬 저렴합니다.
용량이 크게 증가함에 따라 이전에 표면을 긁거나 전혀 조사 할 수 없었던 영역에서 정보를 수집 할 수 있습니다. 여기에는 날씨, 유전학, 언어학, 과학 시뮬레이션 및 건강 연구와 같은 많은 데이터가 포함 된 주제가 포함됩니다.
빅 데이터에 대한 이해
점점 더 큰 데이터 익스플로잇으로 인해 처리 능력이 향상 되었음에도 불구하고 충분하지 않습니다. 우리가 축적하고있는이 엄청난 양의 데이터를 이해할 수있게하려면, 새로운 컴퓨터 분석 방법과 데이터 처리 속도가 빠른 컴퓨터가 필요합니다. 퀀텀 컴퓨터는 조치를 취할 준비가되지 않았지만 전문가들은 다음 단계의 컴퓨터 처리 능력으로 모든 진전을 지켜 보았습니다. 우리는 확실하게 말할 수는 없지만 컴퓨터 기술의 다음 큰 변화는 지금까지 우리를 이끌었던 실리콘 칩에서 실제로 벗어날 수 있습니다.