Tìm hiểu những giới hạn của máy tính hiện tại và những ưu điểm vượt trội của máy tính lượng tử

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: Bài tập chuyên đề Vật lí 10 Bài 2: Giới thiệu một số lĩnh vực nghiên cứu trong vật lí có đáp án !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Trả lời:

Giới hạn của máy tính hiện tại: tốc độ tính toán bị giới hạn và phụ thuộc nhiều vào độ phức tạp của các vấn đề cần được giải quyết và các thuật toán được sử dụng. Do đó, các điều kiện gần đúng được sử dụng để đơn giản hóa vấn đề, tuy nhiên điều này lại dẫn đến việc không thể mô tả một cách hoàn chỉnh vấn đề đặc biệt là việc mô phỏng các hệ lượng tử trên máy tính cổ điển. Mặc dù độ an toàn và bảo mật thông tin cao, nhưng vẫn thấp hơn máy tính lượng tử.

- Ưu điểm của máy tính lượng tử:

+ Nhìn chung tốc độ tính toán và độ phức tạp của các vấn đề mà máy tính lượng tử có thể giải quyết được về lí thuyết vượt trội hơn hẳn máy tính cổ điển. Máy tính cổ điển (kể cả những siêu máy tính hiện nay) gặp khó khăn khi giải quyết các vấn đề có độ phức tạp quá lớn, các máy tính cổ điển không thể giải quyết được do mức độ phức tạp quá cao và có nhiều sự tương tác phức tạp giữa các biến số. Ví dụ như trong vấn đề dự báo thời tiết khi tất cả các biến số đều thay đổi theo thời gian thực. Hay như việc phân tích cấu trúc DNA tốn nhiều thời gian tính toán do lượng dữ liệu rất lớn. Trong khi đó máy tính lượng tử có thể tính đến tất cả các tương tác phức tạp giữa biến số và độ phức tạp của các dữ liệu này dựa trên các hiệu ứng lượng tử như sự vướng víu lượng tử và sự chồng chập các trạng thái lượng tử.

+ Thêm vào đó, máy tính lượng tử cũng đảm bảo thông tin được bảo mật cao hơn so với các phương pháp bảo mật thông tin hiện đại trên các máy tính cổ điển. Ngoài ra, máy tính lượng tử có thể giúp các nhà vật lí thực sự mô tả các hệ lượng tử.

Hot: Học hè online Toán, Văn, Anh...lớp 1-12 tại Vietjack với hơn 1 triệu bài tập có đáp án. Học ngay

Sách thầy cô Vietjack biên soạn:

Xem thêm »

Bình luận

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Nêu một số ví dụ khác về ứng dụng của công nghệ nano trong đời sống.

Xem đáp án

Lời giải

Trả lời:

Một số ví dụ khác về ứng dụng của công nghệ nano trong đời sống.

- Ứng dụng trong ngành sản xuất điện tử

Công nghệ nano đóng vai trò quan trọng trong lĩnh vực sản xuất điện tử. Đặc biệt là đối với công nghệ năng lượng. Pin nano trong tương lai sẽ được cấu tạo theo kiểu ống nanowhiskers. Cấu trúc ống này sẽ làm cho các cực của pin có diện tích bề mặt lớn hơn rất nhiều lần. Để từ đó giúp nó lưu trữ được thêm nhiều điện năng hơn. Trong khi kích thước của những viên pin sẽ ngày càng được thu hẹp lại.

- Ứng dụng trong lĩnh vực may mặc

Việc áp dụng công nghệ nano đối với một số loại vải đặc biệt được coi là một kế hoạch phát triển tốt. Để sản xuất ra loại quần áo có khả năng diệt vi khuẩn gây mùi hôi khi được áp dụng các hạt nano bạc. Ngoài ứng dụng trong khử mùi, nano trong ngành may còn được sử dụng biến chiếc áo bạn đang mặc trở thành một trạm phát điện di động. Sử dụng các nguồn năng lượng như gió, năng lượng mặt trời kết hợp với công nghệ nano bạn sẽ có thể sạc điện cho chiếc điện thoại thông minh của mình mọi lúc mọi nơi.

- Ứng dụng trong ngành thực phẩm

Công nghệ nano cũng sẽ giúp hỗ trợ các công việc lưu trữ thực phẩm được lâu hơn rất nhiều lần. Bằng cách tạo ra những vật liệu chứa đựng thực phẩm có khả năng diệt khuẩn. Hơn nữa, ngày nay chúng ta còn có rất nhiều loại máy có thể khử độc rau củ bằng công nghệ nano thông minh. Ngoài ra, chúng ta có thể dễ dàng nhận thấy nhiều loại tủ lạnh hiện nay đều sẽ được phủ một lớp nano bạc bên trong để thực hiện tác dụng tiêu diệt vi khuẩn. Thậm chí một số loại hộp thực phẩm cao cấp cũng sẽ được phủ một lớp bạc nano bên trong.

- Ứng dụng trong lĩnh vực y tế

Nano trong y học đang rất phổ biến nhất. Ví dụ như trong việc hỗ trợ điều trị bệnh ung thư, kết hợp với nhiều phương pháp điều trị khác nhau đã được thử nghiệm nhằm có thể hạn chế các khối u phát triển và giúp tiêu diệt chúng ở cấp độ tế bào. Một nghiên cứu đã đưa ra kết quả khả quan khi dùng các hạt nano vàng chống lại nhiều loại ung thư. Các phân tử nano sẽ được đưa vào cơ thể, đi đến các khối u. Tiếp đó chúng được điều chỉnh tăng nhiệt độ bằng tia laser hồng ngoại chiếu từ bên ngoài để có thể làm tiêu diệt các khối u.

Câu 2

Mô tả về một số ví dụ về ứng dụng của vật lí hạt nhân

Xem đáp án

Lời giải

Trả lời:

Một số ví dụ về ứng dụng của vật lí hạt nhân

- Khai thác năng lượng của quá trình phân rã hạt nhân trong các lò phản ứng hạt nhân để sản xuất điện.

Media VietJack

- Trong y học những kiến thức về vật lí hạt nhân đang được ứng dụng rộng rãi trong công nghệ chuẩn đoán và điều trị bệnh, đặc biệt là bệnh ung thư. Ví dụ hiệu ứng Hủy cặp electron - positron được ứng dụng trong máy “chụp cắt lớp phát xạ positron” (PET); hiện tượng phân rã gamma được ứng dụng trong máy “chụp cắt lớp bằng bức xạ đơn photon” (SPECT) như (Hình 2.2).

Media VietJack - Sử dụng các loại tia phóng xạ trong trị xạ ung thư được sử dụng chùm beta (electron) hoặc tia X bức xạ hãm trong máy gia tốc tuyến tính để điều trị ung thư tại các bệnh viện ở Việt Nam (Hình 2.3).

Media VietJack - Hiện nay kĩ thuật tiên tiến nhất trong xạ trị ung thư có thể tiêu diệt được các tế bào ung thư tại những vị trí khó như não mà ít để lại biến chứng nhất là máy xạ trị proton (Hình 2.4).

Media VietJack - Trong nông nghiệp chiếu xạ hạt giống để cải tạo giống cây trồng.

- Trong công nghiệp sử dụng chiếu xạ hạt nhân để kiểm định chất lượng sản phẩm, kiểm tra mối hàn, đo mật độ mà không phá hủy mẫu vật.

- Trong thực phẩm: Chiếu xạ để diệt vi sinh vật, phá hủy cấu trúc DNA (Deoxyribo Nucleic Acid) giúp trái cây được bảo quản lâu hơn ở điều kiện thường.

Câu 3