¿Cómo explicarías cómo funciona Quantum Computing, utilizando objetos cotidianos como analogía, a un niño de 10 años?

Poniéndose mi historia contando el sombrero


Hola, soy Barry Allen, soy el hombre más rápido del mundo.

Escena 1:

Vine a tu casa para mostrarte mi truco secreto.

De repente, comencé a correr dentro y fuera de tu casa.

¡Te sorprendiste al verme dentro y fuera de tu casa al mismo tiempo !

Estás tan emocionado que me tomaste varias fotos.

Pero sorprendido al ver que estoy dentro o fuera de la casa en las fotos.


Escena 2:

Compré a mis amigos veloces para presentarte.

Pero querías ver mi truco secreto de nuevo.

¡Para sorprenderlo, todos los velocistas N comenzamos a correr dentro y fuera de su casa!

Todos estamos dentro y fuera de su casa al mismo tiempo.

Cuando empezaste a tomar fotos de nosotros,

Cada imagen era diferente de la otra .


Escena 3:

¡Nuestro mundo está bajo ataque!

Comenzamos a luchar contra los malos.

¡Pero solo podemos luchar contra N malos a la vez! ¿Qué debemos hacer? ¡Pero son tantos!

Se me ocurrió una idea y les pedí a mis amigos que corrieran tan rápido que pudiéramos estar en dos lugares a la vez (Nuestro truco secreto).

Como cada uno de nosotros puede estar en dos lugares y somos N en número.

Para N [matemáticas] = 1, 2 [/ matemáticas]

[matemáticas] N = 2, 2 * 2 = 4 [/ matemáticas]

[matemáticas] N = 3, 2 * 2 * 2 = 8 [/ matemáticas]

[matemáticas] … [/ matemáticas]

[matemática] N = N, 2 * 2 *… N [/ matemática] veces [matemática] = 2 ^ N [/mathfont>places[mathfont>.[/math]

Ahora estamos luchando [matemáticas] 2 ^ N [/ matemáticas] chicos malos al mismo tiempo!

Finalmente, salvamos el mundo.


Ponerme el sombrero de enseñanza

Explicación:

Escena 1:

The Flash :: Un bit cuántico.

Un bit Q puede ser 0 o 1. Sin embargo, cuando el bit cuántico está en superposición, puede ser tanto 0 como 1.

Esto es equivalente a que Flash funcione tan rápido que parece estar en ambos lugares simultáneamente.

Tomando fotografía de The Flash :: Medición de un bit cuántico

Aunque un bit cuántico puede existir simultáneamente en dos estados diferentes en superposición. Cuando intentamos llevar el estado del bit cuántico a nuestro mundo clásico a través de un proceso llamado medición ,

Solo puede existir en un estado, es decir, 0 o 1 .

Cuando tomamos una medida del bit Q, el resultado puede ser 0 o 1. Es completamente aleatorio.

Aquí la medida es equivalente a tomar una fotografía del Flash.


Escena 2:

Como hemos explicado anteriormente, cuando N bits cuánticos están en superposición, pueden existir simultáneamente en estados [matemáticos] 2 ^ N [/ matemáticos].

De manera similar, si intentamos medir el estado de esos bits, el resultado puede ser uno de los posibles estados [matemáticos] 2 ^ N [/ matemáticos].


Escena 3:

Como N – bits cuánticos, que están en superposición, pueden existir simultáneamente en estados [matemáticos] 2 ^ N [/ matemáticos]. El cálculo requerido para todos esos estados se puede realizar utilizando solo N bits Q.

Logrando así una velocidad exponencial.


Como ha entendido los conceptos básicos de un bit cuántico, está listo para comprender cómo podemos usar estas propiedades para el cálculo cuántico.

Cualquier operación realizada en computadoras clásicas se basa en circuitos y puertas. Suma, resta, repite casi todo.

Entonces, los circuitos en las computadoras cuánticas se pueden hacer de manera similar. La única diferencia sería la adición de nuestra puerta de superposición.

En teoría, una computadora cuántica puede hacer todo lo que una computadora clásica es capaz de hacer, pero con una potencia computacional exponencial.

Espero que esto establezca una base básica para saber más sobre computación cuántica.

Espero que esto ayude. Déjame saber si necesitas algo más.

Nota: Sé que incluso el flash no puede estar en dos lugares al mismo tiempo. ¡Pero por el bien de nuestra historia, le he dado un impulso de poder!

Salud.

“Sala de escape de Schrödinger”

Imagine al gato de Schrödinger en un escenario menos letal: usar o no usar una cámara para gatos mientras está encerrado en una sala de escape felina con una cámara de salida durante una hora. Cuando termina la hora, se abre la habitación y el gato está en la cámara de salida. ¿Por qué? Porque, mientras la habitación estaba cerrada, el gato estaba en un estado de superposición cuántica, explorando todas las posibles rutas de escape al mismo tiempo. Como quiere escapar, su superposición se asentará en una combinación de rutas de escape exitosas … y, si el gato usara una cámara para gatos, una de ellas sería observada en el video de la cámara cuando se abra la habitación.

Entonces, ¿qué ruta de escape tomó el gato y por qué?

Si el gato no usa una cámara para gatos, probablemente tenga que decir “todos” (las rutas exitosas) porque no observamos la ruta: solo la salida. Si el gato está usando una cámara para gatos, se podría decir “uno de ellos”: el que está en el video de la cámara para gatos … si la cámara para gatos funcionó en primer lugar.

Una computadora cuántica es como el gato: al final de un cálculo, se ha establecido en un estado observable que coincide con el objetivo (si es posible). ¿El equivalente al video cat-cam muestra algo? Dependería de cuál era el objetivo.

¡Imagínate jugando al juego de las escondidas con tus amigos! ¡Hay totalmente 10 lugares diferentes en los que uno puede esconderse y tiene que buscar uno por uno!

  • Pero imagina que tienes superpoder y puedes buscar en los diez lugares a la vez
  • Con tu superpoder puedes encontrar a tu amigo muy rápido

Ahora, la búsqueda de una analogía es: Computadora normal que funciona con códigos 1 y 0 y toma mucho tiempo procesar la información.

Aquí la analogía de superpotencia es: todos los bits o 1 o cero, por lo que funciona muy rápido

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