Μια Σύντομη Ιστορία των Κβαντικών Υπολογιστών: Από τον Einstein στην Κβαντική Υπεροχή της Google

 Οι κβαντικοί υπολογιστές δεν αποτελούν πια ένα μακρινό όραμα του μέλλοντος· εξελίσσονται ραγδαία και υπόσχονται να αλλάξουν τον τρόπο με τον οποίο αντιλαμβανόμαστε την πληροφορική. Η ιστορία τους, όμως, ξεκινά περισσότερο από έναν αιώνα πριν, με τη γέννηση της κβαντικής μηχανικής.

Από τις ιδέες του Albert Einstein το 1905 μέχρι την ανακοίνωση της Google για κβαντική υπεροχή το 2019, η πορεία των κβαντικών υπολογιστών αποτελεί μία από τις πιο συναρπαστικές τεχνολογικές επαναστάσεις της ανθρωπότητας.

---

Χρονολόγιο – Σταθμοί στην Ιστορία των Κβαντικών Υπολογιστών

Παραγώγιση — Ο Κανόνας του Γινομένου

Ο κανόνας του γινομένου είναι ένα βασικό εργαλείο στον διαφορικό λογισμό που μας επιτρέπει να παραγάγουμε το γινόμενο δύο ή περισσότερων συναρτήσεων.

Ο Κανόνας

Για δύο συναρτήσεις $u(x)$ και $v(x)$:

$$\frac{d}{dx}[u(x)v(x)]=u^{\mathrm{\prime }}(x)v(x)+u(x)v^{\mathrm{\prime }}(x)$$

Ο τύπος μπορεί να επεκταθεί εύκολα για περισσότερες από δύο συναρτήσεις.

Άπειρη διαίρεση τετραγώνου και σκίαση

Ένα τετράγωνο εμβαδού 84 cm² χωρίζεται σε τέσσερα ίσα τετράγωνα, και το επάνω αριστερό τετράγωνο σκιαζόεται μαύρο. 

Στη συνέχεια, το κάτω δεξί από τα τέσσερα τετράγωνα διαιρείται πάλι σε τέσσερα ίσα τετράγωνα, και το επάνω αριστερό από αυτά σκιαζόεται μαύρο. Η ίδια διαδικασία επαναλαμβάνεται πολλές φορές. Ποιο θα είναι το εμβαδόν της μαύρης περιοχής αν η διαδικασία επαναληφθεί στο άπειρο;

(A) 28 cm²        (B) 31 cm²        (C) 32 cm²         (D) 34 cm²        (E) 37 cm²

Einstein's proof of Pythagoras theorem

Πράσινη περιοχής σε σχήμα με διαβήτη

Η Περσεφόνη, χρησιμοποιώντας τον διαβήτη της, σχεδίασε το παρακάτω σχήμα πάνω σε χαρτί με τετράγωνα. Αν η πλευρά κάθε μικρού τετραγώνου είναι 2, ποιο είναι το εμβαδόν της πράσινης περιοχής;

Επιλογές:

A) 12        B) 16        C) 16+2π         D) 24        E) 24+2π

Αν η Μεγάλη Έκρηξη ξεκίνησε τα πάντα, τι υπήρχε πριν από αυτήν;

Η θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης (Big Bang) περιγράφει τη γέννηση του σύμπαντος πριν από περίπου 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια. Μέσα σε ένα κλάσμα του δευτερολέπτου, όλη η ύλη, η ενέργεια και ο χώρος άρχισαν να επεκτείνονται από μια υπερσυμπυκνωμένη κατάσταση.

Αλλά το ερώτημα παραμένει: τι υπήρχε πριν;

Η επιστήμη δυσκολεύεται να απαντήσει, καθώς η ίδια η έννοια του «χρόνου» φαίνεται να ξεκινά με το Big Bang.

What is 2 to the power pi?

Το βίντεο “What is 2 to the power pi?” εξηγεί τι σημαίνει η παράσταση $2^{\pi}$, δίνει την προσεγγιστική του τιμή και δείχνει πώς οι άρρητοι εκθέτες συνδέονται με την εκθετική συνάρτηση.

Η Σειρά Maclaurin της Ημιτονοειδούς Συνάρτησης

Η σειρά Maclaurin είναι μια ειδική περίπτωση της σειράς Taylor γύρω από το σημείο x=0. Χρησιμοποιείται για να προσεγγίσουμε πολύπλοκες συναρτήσεις με πολυώνυμα. Εδώ θα δούμε πώς εφαρμόζεται στη συνάρτηση sin(x).

Ο Γενικός Τύπος της Σειράς Maclaurin

Για μια συνάρτηση $f(x)$, η σειρά Maclaurin δίνεται από: