¿Pueden los transistores emitir bajo, medio, alto en lugar de bajo, alto? Si es así, ¿cuál es la diferencia computacional entre esto y la computación cuántica?

Estoy de acuerdo con John, en que hay realmente dos preguntas aquí.

Lo que está describiendo aquí es solo un ‘trit’: un ‘bit’ que puede contener 3 valores, digamos 0,1 o 2. Tener una colección de trits no es muy diferente de tener una colección de bits, y no puede realizar cualquier cálculo sobre ellos que no se pueda realizar en una colección de bits en su lugar.

De hecho, lo que realmente creo que podría estar insinuando aquí es la posibilidad de una computadora analógica: una computadora que no solo maneja bits digitales, que pueden ser 0 o 1, sino valores que pueden ser cualquier cosa entre . En teoría, una computadora analógica idealizada (una que puede almacenar números reales hasta una precisión infinita) es mucho más poderosa que una computadora digital común y puede resolver problemas que no se pueden resolver en las computadoras digitales. Sin embargo, una computadora analógica idealizada no puede realizarse físicamente, ya que a) uno no puede almacenar un número real hasta una precisión infinita con recursos físicos finitos, yb) el ruido se acumula muy rápidamente en las computadoras analógicas, y usted gastará una cantidad tan grande de tiempo tratando de mitigar los efectos del ruido y corregir cualquier error que surja que no valdría la pena en primer lugar.

Ahora, ¿las computadoras cuánticas son solo un caso especial de las computadoras analógicas?

No, volviendo a su ejemplo, supongamos que tenemos tres modelos de cálculo: uno en el que trabajamos con bits ordinarios (valores 0 o 1), uno en el que trabajamos con trits (valores 0, 1 o 2), y Una computadora cuántica que trabaja con qubits.

Un qubit puede almacenar los valores 0 o 1, o una superposición de esos dos valores. Esta es una distinción crucial. No está almacenando un valor entre 0 y 1 (como una computadora analógica), ni “ambos valores al mismo tiempo” (como a algunas personas les gusta decir), sino una superposición de esos valores. Tras la medición, verá un 0 o un 1 con alguna probabilidad de ver cada uno. Pero nunca verá ningún otro valor entre 0 y 1. Esta propiedad, junto con el entrelazamiento cuántico, es lo que le da a las computadoras cuánticas (aparentemente) más poder que las computadoras clásicas, incluidos los dos modelos anteriores.

Cuando se pensó por primera vez en las computadoras cuánticas, algunos escépticos argumentaron que es probable que las computadoras cuánticas sufran los mismos problemas que las computadoras analógicas, ya que un estado cuántico se describe mediante números reales, y en general requeriríamos una precisión infinita para describir completamente un cuanto. estado.

Sin embargo, tenemos un resultado conocido como el teorema del umbral cuántico, que, en términos generales, dice que siempre que podamos mantener la probabilidad de error (por qubit) lo suficientemente pequeña, puede aplicar técnicas de corrección de errores cuánticos para detener los errores. de construir y arruinar tu computación. De hecho, un resultado similar muestra que las computadoras digitales pueden ser confiables. Sin embargo, un resultado análogo no es válido para las computadoras analógicas.

Entonces, para resumir, las computadoras cuánticas no son computadoras que solo usan valores distintos de 0 y 1 para calcular. De hecho, eso es todo lo que realmente usan. Excepto, explotan algunas de las leyes más finas de la mecánica cuántica para realizar cálculos que las computadoras digitales comunes no pueden.

Hasta donde sé, conducir transistores entre bajo-alto es más fácil (binario) en lugar de niveles de voltaje intermedios y para mantener / controlar los estados en bajo-medio-alto.

A menos que el nivel de bits para procesamiento o almacenamiento sea fijo, supongo que la computación cuántica es un poco laboriosa.

Me encontré con la representación de la esfera Bloch para representar los diversos estados para el cálculo.

Qubit

Los informáticos intentaron experimentar con transistores de nivel múltiple por un tiempo. Resultó ser más fácil de combinar solo 1s y 0s.