Компьютер может делать все это, только если

Обновлено: 04.07.2024

Компьютеры необходимы для современного бизнеса, поэтому важно, чтобы они работали с максимальной производительностью. Вот 10 признаков того, что вам нужен новый компьютер.

Шумные вентиляторы, устаревшая система безопасности, проблемы с многозадачностью и длительное время запуска и выключения — все это признаки того, что пришло время для нового компьютера.
Если вы покупаете новый, рассчитывайте заплатить от 300 до 3500 долларов США в зависимости от сложности компьютера.
Компьютеры Apple считаются более долговечными.
Эта статья предназначена для владельцев бизнеса и ИТ-специалистов, которые пытаются определить, стоит ли заменять свои компьютеры и сколько они могут ожидать за новые.

Когда компьютер начинает работать медленнее или появляются другие признаки того, что конец близок, возникает соблазн начать поиск замены в Интернете. Однако при принятии решения об обновлении ПК, особенно в бизнес-среде, необходимо учитывать многое. Затраты увеличиваются, особенно когда вы добавляете несколько машин в парк, даже небольшой.

Вопросы типа "Как долго работают компьютеры?" и "каков средний срок службы ноутбука?" обычно имеют первостепенное значение, когда вы взвешиваете все за и против покупки новых компьютеров по сравнению с тем, чтобы управлять ими чуть дольше, прежде чем решиться на финансовый рывок.

Вот ответы на распространенные вопросы о том, какая операционная система лучше (Mac или ПК), сроке службы настольных компьютеров и ноутбуков, а также 10 признаков того, что пришло время приобрести новое оборудование.

Служат ли компьютеры Mac дольше, чем ПК?

Часто ведутся ожесточенные споры о том, какие компьютеры Mac или Windows служат дольше. Ответ зависит от аппаратного обеспечения и конфигурации.

Считается, что компьютеры Mac служат дольше, а Apple предлагает надежную систему поддержки и обслуживания. Microsoft в некоторой степени воспроизвела модель Apple в своей линейке Surface, а другие производители ПК, особенно те, которые продаются предприятиям, приложили усилия, чтобы предложить комплексный опыт и обеспечить плавное обновление по мере устаревания оборудования. Это может облегчить бремя поддержки для вашего ИТ-отдела и расходы на обновление для вашего бизнеса.

Макинтоши по-прежнему выгодны, особенно для бизнеса, благодаря тесной интеграции аппаратного и программного обеспечения и экосистеме поддержки Apple.

Ключевой вывод. Прослужит ли вам Mac или ПК дольше, зависит от аппаратного обеспечения вашего компьютера. При этом у Apple положительная репутация производителя настольных и портативных компьютеров, которые служат дольше.

Сколько в среднем работают компьютеры?

Долговечность компьютера — ключевой вопрос для потребителей. Для настольного ПК ответ более сложен, поскольку он предлагает больше возможностей для настройки компонентов, чем ноутбук. Срок службы большинства настольных ПК составляет не менее трех лет.

Однако срок службы большинства компьютеров составляет от пяти до восьми лет, в зависимости от компонентов обновления. Техническое обслуживание также имеет решающее значение, так как пыль очень проблематична для компонентов ПК. Владельцы должны регулярно обновлять программное обеспечение и следить за тем, чтобы на компьютерах не было чрезмерного количества пыли и мусора.

Ключевой вывод. Настольные компьютеры обычно служат от пяти до восьми лет.

Каков средний срок службы ноутбука?

То же самое относится и к ноутбукам. Большинство экспертов оценивают срок службы ноутбука от трех до пяти лет. Он может просуществовать дольше, но его полезность будет ограничена, так как компоненты станут менее способными запускать сложные приложения.

Ключевым показателем того, пора ли заменить ноутбук, является то, соответствует ли способ его использования текущей вычислительной мощности. Некоторые ноутбуки по-прежнему эффективно работают более пяти лет, но круг их задач может быть ограничен.

Ключевой вывод. Срок службы портативных компьютеров меньше, чем у настольных компьютеров, обычно от трех до пяти лет.

Сколько стоят новые компьютеры и ноутбуки?

Цена нового компьютера или ноутбука может сильно различаться в зависимости от этих и многих других факторов:

Включенные функции
Размер жесткого диска
Тип процессора
Операционная система
Бренд

Однако при покупке новых настольных или портативных компьютеров для вашего бизнеса вы можете рассчитывать на некоторые общие ценовые диапазоны.

Ноутбуки. Начальная цена самых дешевых ноутбуков составляет около 300 долларов США. Однако эти машины обычно имеют ограниченные возможности и более низкие скорости. Топовая модель может стоить до 3000 долларов. Однако существует множество моделей ноутбуков по цене от 600 до 1000 долларов США, которые могут поддерживать функции, необходимые вашим сотрудникам, без ущерба для скорости и функциональности.
Настольные компьютеры. Настольные компьютеры обычно стоят около 400 долларов США за модели с небольшим количеством наворотов. Настольные компьютеры высшего класса могут стоить более 3500 долларов.Вы можете найти множество вариантов, подходящих для вашего бизнеса, по цене от 600 до 1000 долларов США.

Количество компьютеров и ноутбуков, которые вам нужно купить, также может повлиять на цену каждой машины. Например, вы можете получить оптовые скидки или цены только для бизнеса.

Учитывайте в своем бюджете, что настольным компьютерам для работы требуются аксессуары, такие как мониторы, клавиатуры и мыши, что увеличивает общую стоимость, если вам нужно также обновить эти элементы.

Ключевой вывод. Ноутбуки обычно стоят от 300 до 3000 долларов США, тогда как настольные компьютеры начинаются с 400 долларов США и достигают 3 500 долларов США.

Когда пора обновить компьютеры?

Ищите следующие ключевые признаки того, что пришло время обновить парк компьютеров вашей компании:

1. Обновление оборудования приводит к проблемам совместимости.

Обычно увеличение объема оперативной памяти и переход на твердотельный накопитель являются одними из первых шагов по повышению мощности компьютера. Однако при обновлении материнской платы или процессора вы можете столкнуться с проблемами совместимости. Вы можете оказаться в ситуации, когда многие или все компоненты вашего компьютера нуждаются в замене. Затраты могут быть слишком обременительными, и может быть лучше купить новое компьютерное оборудование. Проконсультируйтесь со своим ИТ-отделом или, если вы отдаете ремонт в стороннюю службу, задайте множество вопросов о ремонте и стоимости.

2. Безопасность устарела.

Если ваше текущее оборудование несовместимо с более новыми версиями операционной системы, возможно, пришло время приобрести новое. Проверьте совместимость с Windows и Mac, чтобы убедиться, что используемые вами машины имеют право на получение обновлений.

Даже если они совместимы, необходимо учитывать другие меры безопасности. Совместимы ли компьютеры вашей компании с программным обеспечением, в котором нуждается ваша команда? Принимают ли сотрудники правильные меры для обеспечения безопасности, например, используют надежные пароли? Новые Mac и ПК используют биометрическую защиту. Если обновление безопасности находится в разработке, возможно, пришло время приобрести новые машины.

3. Вентиляторы вашего компьютера стали шуметь.

Часто первой проблемой, указывающей на надвигающуюся кончину стареющего компьютера, является громко работающий вентилятор, даже когда он не выполняет ресурсоемких вычислительных задач. Если вы используете последнюю версию приложения или операционной системы, эти программы могут нагружать аппаратное обеспечение вашего компьютера, из-за чего он работает теплее, чем обычно.

4. Пришло время для более гибкого оборудования.

И настольные компьютеры, и ноутбуки становятся все меньше. В линейке Windows и Mac есть много ПК, которые не потребуют от вашей команды таскать за собой гигантскую машину. Вы можете увидеть более счастливую рабочую силу и некоторый рост производительности, если люди почувствуют, что могут быстро открыть свое устройство, выполнить несколько задач и перейти к следующему элементу.

5. Заменить будет дешевле, чем ремонтировать (т. е. лимонная проблема).

Ремонт обычно является более экономичным методом, чем покупка нового оборудования. Однако время простоя из-за постоянного ремонта также означает потерю денег, поэтому владельцам бизнеса следует подумать о постоянных затратах на поддержку, а также о потере производительности по сравнению со стоимостью простой замены старой машины.

6. Приложения долго загружаются.

Загрузка приложений на старом компьютере может занять больше времени, чем обычно. Если вы используете последнюю версию приложения, старое оборудование может не справиться с ним. Проверяйте совместимость при установке программного обеспечения, чтобы убедиться, что оно работает с вашим компьютером. Важно учитывать минимальные требования к компонентам, хотя минимальный минимум может оказаться недостаточным при использовании другого программного обеспечения на компьютере.

7. Вам предстоит дорогостоящий ремонт оборудования.

Происходит следующее: экран трескается; клавиатура или трекпад перестает работать. Некоторые простые исправления, такие как покупка новой мыши для рабочего стола, не требуют много времени или денег. Однако некоторые виды ремонта могут быть близки к стоимости нового компьютера или превышать ее, в зависимости от конкретных заменяемых компонентов. В таком случае вы только оттягиваете неизбежное, и вам лучше купить новое устройство.

8. У вас не самая новая версия операционной системы.

Не пренебрегайте основами при обслуживании. Регулярно обновляйте компьютеры Windows и Mac до последней версии операционной системы. Каждый из них включает улучшения безопасности и работы, исправления ошибок и другие улучшения, направленные на пользу всей экосистеме.

9. У компьютера проблемы с многозадачностью.

Если на вашем компьютере возникают проблемы с одновременным запуском двух или более приложений, возможно, пришло время для новой машины. Когда вы не можете быстро переключаться между открытыми приложениями, это сигнал о том, что ваш компьютер подходит к концу. Аналогичная проблема может возникнуть при переключении между открытыми вкладками в веб-браузере.

Обычно причиной этого является недостаток оперативной памяти, особенно если используется несколько приложений, занимающих много памяти.Если компьютер когда-то использовался только для просмотра веб-страниц, а теперь его нужно использовать для редактирования электронных таблиц или более сложных задач программирования, таких как веб-дизайн, редактирование фотографий или работа с графикой, вам может понадобиться более надежный компьютер.

10. Медленный запуск и завершение работы.

Если вашему настольному компьютеру или ноутбуку требуется слишком много времени для загрузки или выключения, это может свидетельствовать о том, что ваш компьютер находится на последнем издыхании. Возможно также, что слишком много приложений настроено на автоматическую загрузку и работу в фоновом режиме операционной системы при каждом включении компьютера.

Обычно этот тип проблем является отправной точкой для диагностики того, что происходит с машиной. Простое исправление может состоять в том, что меньше программ автоматически загружается в фоновом режиме при запуске компьютера.

Что касается аппаратного обеспечения, старайтесь не допускать попадания крошек или другого мусора внутрь клавиатуры компьютера. Избегайте использования химикатов или других чистящих материалов на трекпаде. Всегда следуйте рекомендациям производителя по очистке и обслуживанию устройства.

Обратите внимание и на другие системные проблемы. В Windows Управление дисками может выполнять расширенные задачи хранения и освобождать место на диске. На компьютерах Mac Дисковая утилита может исправить системные ошибки и разбить диск на разделы.

Наконец, следите за температурой батареи (не позволяйте ей перегреваться) и угрозами, которые создает влага. Как на компьютерах с Windows, так и на Mac в операционную систему встроены средства измерения производительности батареи. Вы можете изменить системные настройки, чтобы сэкономить заряд батареи.

Ключевой вывод: признаки того, что пришло время обновить компьютер, включают устаревшую систему безопасности, шумный вентилятор, длительное время загрузки приложений и увеличение времени запуска и выключения компьютера.

Что делать, когда вы покупаете новый компьютер?

Начать работу с новым компьютером не так просто, как включить его — его необходимо настроить с помощью параметров, необходимых для успешной работы. Прежде чем приступить к работе с новым компьютером или ноутбуком, выполните следующие четыре шага:

Установите программное обеспечение. Если вам нужно программное обеспечение для обработки текстов или бухгалтерские инструменты, убедитесь, что ваш ИТ-отдел устанавливает нужные вам программы и что они работают должным образом.
Проверьте функции безопасности. Вредоносное ПО и другое программное обеспечение безопасности следует установить до того, как компьютеры будут распределены по всему офису. Если вам нужно установить программное обеспечение для повышения производительности сотрудников, вы должны сделать это до того, как старые машины будут выведены из эксплуатации, а новые распределены.
Загрузить файлы. Когда устройства готовы к работе, существующие файлы необходимо перенести на новые машины. Используйте облачное решение или внешний жесткий диск для перемещения файлов на новый компьютер. Убедитесь, что со старых машин удалена вся информация — как конфиденциальная, так и неконфиденциальная — перед их переработкой или перепрофилированием.
Настроить параметры. Предпочитаете ли вы более крупный шрифт, затемненный экран или часы, отображающие военное время, найдите время, чтобы сделать ваше новое окружение более комфортным.

Ключевой вывод. Приобретая новые компьютеры для своего бизнеса, установите необходимое программное обеспечение и инструменты безопасности, перенесите старые файлы и настройте параметры, прежде чем передавать их своим сотрудникам.

Вы должны оставить свой компьютер включенным или выключенным?

Многие люди хотят знать, могут ли они оставить свой компьютер включенным круглосуточно и без выходных. У компьютеров есть компоненты, которые со временем изнашиваются. Аккумуляторы имеют ограниченное количество циклов перезарядки. ЖК-панели выдерживают определенное количество часов.

Для настольного компьютера постоянное включение ПК может быть не таким обременительным, особенно если это регулярно используемое устройство, поскольку при каждом включении на компоненты подается скачок мощности.

Для компьютера, который вы используете регулярно, лучше оставить его включенным. Для тех, кто использует свой компьютер время от времени, лучше всего выключить его, когда они перестанут им пользоваться какое-то время. Также обратите внимание на спящий режим: этот вариант переводит компьютер в состояние пониженного энергопотребления, не отключая его полностью, оставляя открытыми все приложения или вкладки, которые вы использовали, чтобы вы могли продолжить работу с того места, где остановились.

Ключевой вывод. Батареи и ЖК-панели имеют срок годности, но лучше оставлять компьютеры постоянно включенными или переводить их в спящий режим, а не выключать. поскольку постоянно перезагружать компьютеры может быть утомительно.

Стелла Моррисон внесла свой вклад в подготовку и написание этой статьи.

В современном компьютерном мире многие технологические компании хотят, чтобы вы верили, что ограничения вычислений не существуют. В этом идеализированном мире компьютеры, кажется, способны делать все, и все ваши технологические гиганты (Google, Apple, Microsoft, Amazon и т. д.) неустанно работают, чтобы достичь этой реальности. Они будут выбрасывать модные словечки, такие как «инновационный», «передовой», «новаторский» и т. д.в своей рекламе, все для того, чтобы заставить вас поверить, что компьютеры действительно могут делать все, что вы можете себе представить. Но существует ли эта реальность на самом деле?

Изображение предоставлено: zsoolt через Flickr.

Простая теория информатики дает нам ответ на этот вопрос: конечно, нет. Один из классических примеров неразрешимой компьютерной задачи в информатике известен как «задача коммивояжера» (TSP). TSP была впервые сформулирована математиками У. Р. Гамильтоном и Томасом Киркманом, и проблема просто спрашивается: для конечного числа соединенных между собой городов, каков кратчайший путь через каждый город, который возвращается в исходную точку?

Теперь очевидное решение TSP — просто проверить все возможные маршруты между всеми городами и найти кратчайший. Однако проблема с этим алгоритмом грубой силы заключается в том, что по мере роста числа городов количество проверяемых маршрутов растет в геометрической прогрессии. Например, с 10 городами существует более 300 000 возможностей, а с 15 городами количество возможных маршрутов взлетает до более чем 87 миллиардов. Проверка такого количества маршрутов намного превосходит возможности даже самых быстрых компьютеров. В настоящее время точного решения этой проблемы не существует, а некоторые предполагают, что такое решение даже невозможно.

Хотя это всего лишь один пример, теория вычислимости также содержит ключ к пониманию того, почему компьютеры на самом деле не могут делать все. Ответ заключается в двух важных концепциях: знаменитой «проблеме остановки» и «разрешимости».

Проблема остановки формулируется следующим образом: при любой произвольной компьютерной программе и некотором наборе входных данных программа будет работать до конца или будет продолжать работать вечно? В 1936 году Алан Тьюринг, «отец теоретической информатики», показал, что алгоритм для решения проблемы остановки для всех возможных комбинаций программы и ввода невозможен. Проблема остановки была одной из первых проблем, неразрешимость которых была доказана . Это просто означает, что невозможно разработать общий алгоритм, который всегда приводит к ответу «да» или «нет».

Теория разрешимости связывает вопрос о том, является ли проблема неразрешимой, с вопросом о том, существует ли «Машина Тьюринга», способная ее решить. Машина Тьюринга — это устройство, которое может имитировать любой компьютерный алгоритм, и тезис Черча-Тьюринга показал, что проблема алгоритмически решаема, если (и только если) ее можно решить с помощью машины Тьюринга.

Поскольку Тьюринг доказал неразрешимость проблемы остановки, многие другие проблемы также оказались неразрешимыми. Учитывая, что неразрешимые проблемы не могут быть решены ни одной машиной Тьюринга, и поскольку все современные компьютеры представляют собой просто сложные машины Тьюринга, становится ясно, что компьютеры не могут делать все!

Пока не будет убедительно доказано, что существует теоретическая машина, способная обойти ограничения, установленные тезисом Черча-Тьюринга, вычислительные ограничения существуют, несмотря на то, во что вас могут убедить многие технологические компании. Однако в настоящее время проводятся исследования машин, которые могут решать проблемы, с которыми не могут справиться машины Тьюринга, такие как «машины-оракулы» и «гиперкомпьютеры».

Искусственный интеллект. Изображение предоставлено Алехандро Зоррилал Круз через Wikimedia Commons.

Несмотря на то, что компьютеры не способны делать все , в компьютерных науках все еще делается много достижений, которые действительно следует назвать «инновационными» или «передовыми». Одной из таких популярных сейчас областей исследований является машинное обучение , которое, по сути, позволяет компьютерам узнавать, что делать, без явного указания кода программиста.

Искусственный интеллект (ИИ) — еще одна популярная область исследований, изучающая, насколько далеко мы можем спроектировать машины, чтобы они были рациональными существами, способными думать самостоятельно. В настоящее время ИИ ограничен различием между принятием решений и выбором. По самой своей природе решение чего-либо является возможной вычислительной деятельностью, но способность выбирать, как действовать, основываясь на суждениях, а не на расчетах, теоретически невозможно разработать для компьютеров.

С учетом текущих теоретических исследований в области компьютерных наук было бы неверным, если бы компании утверждали, что их машины могут все. Ниже Рон Суонсон демонстрирует наше недовольство, когда компьютерные гиганты делают такие чрезмерные заявления!

Парки и зоны отдыха. Источник: Giphy.

Несмотря на то, что это умная маркетинговая стратегия, она просто не соответствует действительности. Но кто знает? Возможно, когда-нибудь в результате исследований появятся машины, способные делать вещи, превосходящие наше самое смелое воображение!

Что такое квантовые вычисления? Обычные компьютеры работают по строгим правилам логики. Но крошечные квантовые объекты, такие как электроны или фотоны света, могут нарушать эти правила.

Квантовые вычисления — это идея о том, что мы можем использовать нарушение квантовых правил для обработки информации новым способом, который полностью отличается от того, как работают обычные компьютеры. Это делает их в некоторых случаях экспоненциально быстрее, чем любой обычный компьютер.

Например, один квантовый компьютер может легко взломать коды, обеспечивающие безопасность интернет-банкинга.

Ну как суперкомпьютер?

Не совсем так. Квантовый компьютер — это не просто «более быстрый» компьютер. Есть несколько специфических задач, таких как факторизация очень больших чисел, в которых квантовый компьютер был бы великолепен. (Именно здесь вступает в действие взлом кода — см. ниже.) Но для большинства задач квантовый компьютер будет немногим лучше обычного компьютера.

Для чего можно использовать квантовый компьютер?

Вероятно, они будут наиболее полезны для государственных учреждений, научно-исследовательских компаний и университетов при решении проблем, с которыми сталкиваются современные компьютеры.

Первой практической идеей, предложенной физиком Ричардом Фейнманом в 1981 году, было использование квантового компьютера для моделирования квантовой механики. Это повлияет на химию и биологию. Химики, например, могли бы точно моделировать взаимодействие лекарств, а биологи могли бы изучать все возможные способы, которыми белки могут сворачиваться и взаимодействовать друг с другом.

Некогда квантовые компьютеры представляли собой академическую диковинку, но в 1994 году интерес к ним резко возрос, когда американский математик Питер Шор нашел способ использовать квантовые компьютеры для взлома кодов.

В настоящее время многие системы онлайн-безопасности работают по принципу, согласно которому практически невозможно взять очень большое число и выяснить, каковы его основные факторы. Все, что может сделать обычный компьютер, — это попробовать каждую возможность одну за другой — задача, которая может занять миллиарды лет. С помощью алгоритма Шора квантовый компьютер мог выполнить эту задачу за несколько часов.

Квантовые компьютеры также прекрасно справляются с распознаванием закономерностей в данных, что полезно для задач машинного обучения, например для распознавания различных объектов на изображении. Они могут отлично строить модели для предсказания будущего, например, для долгосрочного прогнозирования погоды.

Но в конечном итоге использование квантовых вычислений непредсказуемо. Подумайте о том, что в 1943 году Томас Уотсон, президент IBM, сказал: «Я думаю, что существует мировой рынок примерно для пяти компьютеров». Теперь в каждой семье по пять человек.

Если судить по прецеденту, нам еще предстоит представить, как будут использоваться квантовые компьютеры.

Как работают квантовые вычисления?

Обычные компьютеры основаны на «битах» — представьте их как маленькие переключатели, указывающие либо на 1, либо на 0.

Квантовые вычисления основаны на квантовых битах, или «кубитах», которые также могут представлять 0 или 1. Удивительная вещь заключается в том, что кубиты также могут находиться в смешанном состоянии, называемом «суперпозицией», где они могут быть и 1, и 0. в то же время. Эта двусмысленность — возможность одновременно «быть» и «не быть» — является ключом к силе квантовых вычислений.

Как помогает суперпозиция?

Разница между обычными компьютерами и квантовыми компьютерами сводится к тому, как они подходят к проблеме.

Обычный компьютер пытается решить проблему так же, как вы пытаетесь выбраться из лабиринта — перебирая все возможные коридоры, возвращаясь в тупики, пока не найдете выход. Но суперпозиция позволяет квантовому компьютеру пробовать все пути сразу — по сути, находить кратчайший путь.

Два бита на вашем компьютере могут находиться в четырех возможных состояниях (00, 01, 10 или 11), но только в одном из них в любой момент времени. Это ограничивает компьютер обработкой одного ввода за раз (например, пробуя один коридор в лабиринте).

В квантовом компьютере два кубита также могут представлять одни и те же четыре состояния (00, 01, 10 или 11). Разница в том, что из-за суперпозиции кубиты могут представлять все четыре одновременно. Это немного похоже на четыре обычных компьютера, работающих рядом друг с другом.

Если вы добавите больше битов в обычный компьютер, он все равно сможет работать только с одним состоянием за раз. Но по мере добавления кубитов мощность вашего квантового компьютера растет в геометрической прогрессии. Для тех, кто склонен к математике, мы можем сказать, что если у вас есть «n» кубитов, вы можете одновременно представлять 2 n состояний.)

Это как в старой басне о древнем индейце по имени Сесса, который изобрел игру в шахматы. Король был в восторге от игры и попросил Сессу назвать свою награду. Сесса смиренно попросил одну шахматную доску с одним пшеничным зерном на первой клетке, двумя на второй, четырьмя на третьей и так далее. Король сразу согласился, не понимая, что пообещал отдать больше пшеницы, чем существует на Земле. В этом сила экспоненциального роста.

Подобно тому, как каждый квадрат удваивал пшеницу Сессы, каждый дополнительный кубит удваивает вычислительную мощность. Три кубита дают вам 2 3 , то есть восемь состояний одновременно; четыре кубита дают вам 2 4 , что равно 16. А 64 кубита? Они дают вам 2 64 , что составляет 18 446 744 073 709 600 000 возможностей! Это примерно миллион терабайт.

Хотя 64 обычных бита также могут представлять это огромное количество (2 64 ) состояний, они могут представлять только одно состояние за раз. Чтобы перебрать все эти комбинации со скоростью два миллиарда в секунду (что является типичной скоростью для современного ПК), потребуется около 400 лет.

Все это означает, что квантовые компьютеры могут решать проблемы, которые «практически невозможны» для классических компьютеров.

Но чтобы получить такое экспоненциальное ускорение, судьба всех кубитов должна быть связана вместе в процессе, называемом квантовой запутанностью. Это странное явление, которое Эйнштейн назвал «призрачным действием на расстоянии», может связывать квантовые частицы, даже если они находятся на противоположных концах Вселенной.

Что делает кубит?

Чтобы сделать кубит, вам нужен объект, который может достигать состояния квантовой суперпозиции между двумя состояниями.

Атомное ядро — это один из видов кубитов. Направление его магнитного момента (это «вращение») может указывать в разных направлениях, например, вверх или вниз по отношению к магнитному полю.

Задача заключается в том, чтобы разместить этот единственный атом, а затем обратиться к нему.

Австралийская группа под руководством Мишель Симмонс из Университета Нового Южного Уэльса создала атомные кубиты, поместив один атом фосфора в известное положение внутри кристалла кремния.

Другая идея состоит в том, чтобы отделить электрон от атома и превратить его в ион. Затем вы можете использовать электромагнитные поля, чтобы подвесить ион в свободном пространстве, стреляя в него лазерами, чтобы изменить его состояние. Это создает квантовый компьютер с «захваченными ионами».

Ток в петле из сверхпроводящего металла также может находиться в суперпозиции (между вращением по часовой стрелке и против часовой стрелки), что немного похоже на небольшую беговую дорожку, бегущую вперед и назад одновременно.

Фотон света может находиться в суперпозиции в направлении своего движения. Некоторые группы собирают квантовые схемы, посылая фотоны по лабиринту оптических волокон и зеркал.

Как вы создаете суперпозицию?

Вы когда-нибудь пытались сбалансировать монету точно на ребре? Вот на что похоже программирование кубита. Для этого нужно что-то сделать с кубитом, чтобы он в некотором смысле оказался «сбалансированным» между состояниями.

В случае с атомным ядром это может происходить путем воздействия на него электрическим или магнитным полем, которое с равной вероятностью вращается в ту или иную сторону.

Так как же считывать информацию с кубитов?

В том, что происходит во время квантовых вычислений, ощущается нечто мистическое. Более экстравагантные физики описывают кубиты как своего рода квантовый сеанс с параллельными мирами, чтобы угадать ответ.

Но это не магия, это просто квантовая механика.

Допустим, вы запустили свой новый квантовый компьютер с 64 кубитами для первого вычисления. Вы помещаете все 64 кубита в суперпозицию, как 64 монеты, балансирующие на ребре. Вместе они удерживают в подвешенном состоянии 264 возможных состояния. Вы знаете, что одно из этих состояний представляет правильный ответ. Но какой?

Проблема в том, что чтение кубитов приводит к коллапсу суперпозиции — все равно, что стучать кулаком по столу со всеми этими сбалансированными монетами.

Вот здесь и пригодится квантовый алгоритм, подобный алгоритму Шора. Он загружает кубиты, чтобы повысить вероятность их падения на правильную сторону и дать нам правильный ответ.

Квантовые компьютеры уже созданы?

Очевидно, да, хотя ни один из них пока не может сделать ничего лучше обычных компьютеров.

За последние три года в области квантовых вычислений произошел значительный прогресс. А в 2016 году журнал Nature отмечал компьютер с девятью кубитами, разработанный исследователями Google. Восемнадцать месяцев спустя, в декабре 2017 года, IBM сообщила о своем 50-кубитном квантовом компьютере. Через четыре месяца Google снова вырвался вперед со своим 72-кубитным квантовым компьютером Bristlecone. Тем временем IBM выпустила первый коммерчески доступный квантовый компьютер, предоставляющий облачный доступ к своей 20-кубитной машине Q System One за определенную плату.

D-Wave по-прежнему далеко впереди благодаря использованию 2000 сверхпроводящих петель в качестве кубитов, хотя некоторые физики скептически относятся к тому, что D-Wave создала настоящий квантовый компьютер.

У всех крупных игроков на примете следующая важная веха: «квантовое превосходство». Это означает, что квантовый компьютер решает задачу, выходящую за рамки возможностей классических машин. Теоретически это должно быть возможно с 50-кубитной машиной, но только если уровень ошибок достаточно низок.

Почему так сложно создать квантовый компьютер?

Существуют проблемы на каждом уровне, от сборки кубитов до чтения и записи информации на них, до перемещения информации туда и обратно, чтобы она не исчезла в облачке неопределенности.

Кубит — это настоящая дива. В то время как голливудской звездочке может потребоваться гигантская гардеробная и ванна, полная лепестков роз, кубит требует идеальной изоляции и термостата, настроенного на одну сотую градуса выше абсолютного нуля. Малейшая вибрация соседнего атома может вызвать квантовую истерику кубита и потерю суперпозиции.

Главная трудность заключается в том, как поддерживать деликатные состояния суперпозиции и запутанности достаточно долго, чтобы выполнить расчет — так называемое время когерентности.

Несмотря на эту сложную задачу, гонка за созданием первого практического квантового компьютера стала одной из величайших научных задач нашего времени, в которой участвуют тысячи физиков и инженеров из десятков исследовательских институтов, разбросанных по всему миру.

Компьютерщики годами искали тип проблемы, которую может решить квантовый компьютер, но которую не сможет решить любой из возможных будущих классических компьютеров. Теперь они нашли его.

Читать позже

Кевин Хонг для журнала Quanta

Кевин Хартнетт

В начале изучения квантовых компьютеров ученые-компьютерщики задавали вопрос, ответ на который, как они знали, должен был раскрыть нечто важное о возможностях этих футуристических машин. Двадцать пять лет спустя все было почти решено. В статье, опубликованной в Интернете в конце мая, ученые-компьютерщики Ран Раз и Авишай Тал представили убедительные доказательства того, что квантовые компьютеры обладают вычислительной мощностью, превосходящей все, что когда-либо могли достичь классические компьютеры.

Раз, профессор Принстонского университета и Научного института Вейцмана, и Таль, научный сотрудник Стэнфордского университета, определяют особый вид вычислительной задачи. Они доказывают, с определенной оговоркой, что квантовые компьютеры могут эффективно справиться с этой проблемой, в то время как традиционные компьютеры навсегда увязнут в попытках ее решить. Ученые-компьютерщики искали такую проблему с 1993 года, когда они впервые определили класс задач, известный как "BQP", который охватывает все проблемы, которые могут решить квантовые компьютеры.

С тех пор ученые-компьютерщики надеялись противопоставить BQP классу задач, известному как "PH", который включает в себя все задачи, поддающиеся решению любым классическим компьютером, даже непостижимо продвинутым, созданным какой-нибудь цивилизацией будущего. Создание этого контраста зависело от обнаружения проблемы, которая могла бы быть доказана в BQP, но не в PH. И теперь Раз и Тал сделали это.

Результат не ставит квантовые компьютеры выше классических в каком-либо практическом смысле. Во-первых, теоретики-компьютерщики уже знали, что квантовые компьютеры могут решить любые проблемы, которые могут решить классические компьютеры. И инженеры все еще пытаются построить полезную квантовую машину. Но статья Раза и Тала демонстрирует, что квантовые и классические компьютеры действительно представляют собой разные категории — что даже в мире, где классические компьютеры превзошли все реалистичные мечты, квантовые компьютеры все равно превзошли бы их.

Квантовые классы

Основной задачей теоретической информатики является сортировка задач по классам сложности. Класс сложности содержит все проблемы, которые могут быть решены в рамках заданного бюджета ресурсов, где ресурс представляет собой что-то вроде времени или памяти.

Компьютерщики нашли эффективный алгоритм, например, для проверки того, является ли число простым. Однако им не удалось найти эффективный алгоритм для определения простых множителей больших чисел. Поэтому специалисты по информатике считают (но не смогли доказать), что эти две задачи относятся к разным классам сложности.

Двумя наиболее известными классами сложности являются "P" и "NP". P — это все задачи, которые классический компьютер может быстро решить. («Является ли это число простым?» принадлежит P.) NP — это все проблемы, которые классические компьютеры не обязательно могут решить быстро, но для которых они могут быстро проверить ответ, если он будет представлен. («Каковы его простые множители?» относится к NP.) Ученые-компьютерщики считают, что P и NP — разные классы, но на самом деле доказательство этой отличности — самая сложная и самая важная открытая проблема в этой области.

В 1993 году ученые-компьютерщики Итан Бернштейн и Умеш Вазирани определили новый класс сложности, который они назвали BQP, для "квантового полиномиального времени с ограниченной ошибкой". Они определили этот класс так, чтобы он содержал все проблемы принятия решений — проблемы с ответом «да» или «нет», — которые квантовые компьютеры могут эффективно решать. Примерно в то же время они также доказали, что квантовые компьютеры могут решить все проблемы, которые могут решить классические компьютеры. То есть BQP содержит все проблемы, которые есть в P.

Но они не смогли определить, содержит ли BQP проблемы, которых нет в другом важном классе задач, известном как «PH», что означает «полиномиальная иерархия». PH является обобщением NP. Это означает, что он содержит все проблемы, которые вы получаете, если вы начинаете с проблемы в NP и усложняете ее, наслаивая уточняющие утверждения, такие как «существует» и «для всех». 1 Классические компьютеры сегодня не могут решить большинство задач PH, но вы можете думать о PH как о классе всех задач, которые классические компьютеры могли бы решить, если бы P оказалось равным NP. Другими словами, сравнение BQP и PH означает определение того, имеют ли квантовые компьютеры преимущество перед классическими компьютерами, которое сохранилось бы, даже если бы классические компьютеры могли (неожиданно) решать гораздо больше задач, чем сегодня.

"PH – это один из самых основных классических классов сложности", – говорит Скотт Ааронсон, специалист по информатике из Техасского университета в Остине. «Итак, мы как бы хотим знать, как квантовые вычисления вписываются в мир классической теории сложности?»

Лучший способ отличить два класса сложности — найти задачу, которая доказуемо относится к одному из них, а не к другому. Однако из-за сочетания фундаментальных и технических препятствий найти такую проблему было непросто.

Если вам нужна проблема, которая находится в BQP, но не в PH, вы должны определить что-то, что «по определению классический компьютер не может даже эффективно проверить ответ, не говоря уже о том, чтобы найти его», — сказал Ааронсон. «Это исключает множество проблем, о которых мы думаем в компьютерных науках».

Спросите Оракула

Вот в чем проблема. Представьте, что у вас есть два генератора случайных чисел, каждый из которых выдает последовательность цифр. Вопрос к вашему компьютеру таков: эти две последовательности полностью независимы друг от друга или они связаны скрытым образом (где одна последовательность является «преобразованием Фурье» другой)? Ааронсон представил эту проблему «отношения» в 2009 году и доказал, что она принадлежит BQP. Остался самый трудный, второй шаг — доказать, что forrelation не находится в PH.

Что и сделали Раз и Тал в определенном смысле. В их статье достигается то, что называется разделением «оракула» (или «черного ящика») между BQP и PH. Это распространенный результат в компьютерных науках, к которому исследователи прибегают, когда то, что они действительно хотят доказать, им недоступно.

Наилучший способ различить классы сложности, такие как BQP и PH, — измерить время вычислений, необходимое для решения задачи в каждом из них. Но ученые-компьютерщики «не очень хорошо понимают фактическое время вычислений и не способны измерить его», — сказал Генри Юэнь, ученый-компьютерщик из Университета Торонто.

Если ваша задача состоит в том, чтобы выяснить, связаны ли тайно два генератора случайных чисел, вы можете задать оракулу такие вопросы, как "Какое шестое число у каждого генератора?" Затем вы сравниваете вычислительную мощность на основе количества подсказок, необходимых каждому типу компьютеров для решения задачи. Компьютер, которому нужно больше подсказок, работает медленнее.

«В некотором смысле мы понимаем эту модель намного лучше. Он больше говорит об информации, чем о вычислениях», — сказал Таль.

Новая статья Раза и Тала доказывает, что квантовому компьютеру требуется гораздо меньше подсказок, чем классическому компьютеру, для решения проблемы форреляции. На самом деле квантовому компьютеру нужна всего одна подсказка, в то время как даже с неограниченным количеством подсказок в PH нет алгоритма, способного решить проблему. «Это означает, что существует очень эффективный квантовый алгоритм, решающий эту проблему», — сказал Раз. «Но если вы рассматриваете только классические алгоритмы, даже если вы переходите к очень высоким классам классических алгоритмов, они не могут». Это устанавливает, что с оракулом, forrelation является проблемой, которая находится в BQP, но не в PH.

Раз и Тал почти достигли этого результата почти четыре года назад, но они не смогли выполнить ни одного шага в своем предполагаемом доказательстве. Затем, всего месяц назад, Тал услышал доклад о новой статье о генераторах псевдослучайных чисел и понял, что описанные в этой статье методы — это именно то, что ему и Разу нужно, чтобы закончить свою собственную. «Это недостающая часть», — сказал Таль.

Новости о разделении BQP и PH быстро распространились. «Мир квантовой сложности потрясает», — написал Лэнс Фортноу, специалист по информатике из Технологического института Джорджии, на следующий день после того, как Раз и Тал опубликовали свое доказательство.

Работа дает железную уверенность в том, что квантовые компьютеры существуют в другой вычислительной области, чем классические компьютеры (по крайней мере, относительно оракула). Даже в мире, где P равно NP, где задача коммивояжёра так же проста, как найти наиболее подходящую строку в электронной таблице, доказательство Раза и Тала показывает, что проблемы, которые могут решить только квантовые компьютеры, всё равно будут.

"Даже если бы P было равно NP, даже при таком сильном предположении, — сказал Фортноу, — этого будет недостаточно для захвата квантовых вычислений".

Исправление от 21 июня 2018 г. В более ранней версии этой статьи говорилось, что версия задачи о коммивояжере, в которой спрашивается, является ли определенный путь кратчайшим расстоянием, "вероятно" находится в PH. На самом деле было доказано, что он находится в PH.

Сколько оперативной памяти мне нужно? Есть ли разница между памятью и оперативной памятью? Сколько оперативной памяти достаточно? Если вы не разбираетесь в технологиях, эти вопросы могут быть пугающими.

К счастью, понять, что такое ОЗУ (оперативное запоминающее устройство), и узнать, сколько ОЗУ вам нужно для вашего ПК, не так сложно, как вам может показаться.

Оперативная память – это форма временного компьютерного хранилища, позволяющая получать и считывать сохраненные данные почти мгновенно.

Когда вы запускаете программу, она временно сохраняется в памяти вашего компьютера (или ОЗУ) для быстрого доступа, а не записывается на постоянный жесткий диск.

Если бы ваш ЦП (центральный процессор) должен был использовать ваш жесткий диск для выполнения каждой функции и выполнения каждой программы, ваш компьютер двигался бы со скоростью улитки. Достаточный объем оперативной памяти имеет решающее значение для высокой производительности, поскольку он обеспечивает достаточно места для немедленного хранения данных.

Сколько ГБ оперативной памяти мне нужно?

Если вы спрашиваете себя: "Сколько памяти мне нужно?" важно понимать, что объем ОЗУ, который вам потребуется для бесперебойной работы, зависит от того, как вы собираетесь использовать свой компьютер.

Когда речь идет об оперативной памяти, универсального решения не существует. Все сводится к объему хранилища данных, который требуется вашим программам.

Если вам нужен простой ноутбук, чтобы делать заметки в классе, писать и сохранять документы или просматривать веб-страницы, вам не потребуется много оперативной памяти. Однако, если вы надеетесь разработать следующее популярное приложение на рынке, рендерить видео или сжимать большие файлы, вам потребуется достаточно места для хранения данных на вашем компьютере.

Если на вашем компьютере недостаточно оперативной памяти для извлечения и чтения данных для сложных задач обработки, ваша работа будет медленной, сложной и в некоторых случаях приведет к серьезному сбою системы из-за перегрузки.

Для тех, кто ищет самые необходимые вычислительные ресурсы, 4 ГБ оперативной памяти ноутбука должно хватить. Если вы хотите, чтобы ваш компьютер мог одновременно безукоризненно справляться с более сложными задачами, такими как игры, графический дизайн и программирование, у вас должно быть не менее 8 ГБ оперативной памяти ноутбука.

Для тех, кто хочет раздвинуть границы возможностей ПК и запускать несколько больших программ одновременно, подойдут ноутбуки с 12 ГБ, 16 ГБ, 32 ГБ и даже 64 ГБ.

Если вы являетесь обычным пользователем ПК и не занимаетесь интенсивной обработкой данных, вам, вероятно, не понадобится более 8–12 ГБ ОЗУ ноутбука.

Сколько оперативной памяти требуется для игр?

В вашем игровом ПК должно быть не менее 8 ГБ памяти; однако вам может понадобиться больше, если вы хотите запускать другие программы одновременно с игрой, например, прямую трансляцию или аудиозапись.

Любой известный игровой стример скажет вам, насколько важно, чтобы на вашем ПК было достаточно оперативной памяти для одновременной записи и редактирования данных, а также для запуска заголовков с высоким разрешением AAA (ААА).

Даже если вы сосредоточены исключительно на игровом процессе, на большинстве ПК работает несколько фоновых приложений, которые также могут занимать приличное количество оперативной памяти, пока вы сражаетесь с противниками, поэтому несколько дополнительных гигабайт могут изменить ситуацию с изнурительной задержкой. время и безупречная победа.

Сколько оперативной памяти у меня установлено?

Если вы не знаете, сколько памяти у вашего ПК, это несложно узнать. Вы можете узнать, сколько оперативной памяти у вашего ПК, посмотрев модель или серийный номер в Интернете.

Кроме того, вы можете покопаться в своей системе для получения необходимой информации. Вот краткое описание того, как это узнать:

После этого шага вам будет представлена страница, на которой вы увидите объем оперативной памяти вашего ПК, ее объем, используемый в настоящее время, и объем доступной памяти. Если у вас есть какие-либо вопросы о вашем процессоре, вы также можете найти эту информацию здесь.

Какие типы оперативной памяти совместимы с моим ноутбуком?

Объем оперативной памяти, который вы можете установить на своем ноутбуке, определяется вашей материнской платой.Некоторые люди не понимают, что ОЗУ — это физическая часть компьютера, а не форма кода или программного обеспечения, поэтому для нее требуется отдельный корпус.

Материнская плата содержит все наиболее важные компоненты вашего ПК, включая процессор, оперативную память, жесткий диск и многое другое. Оперативная память имеет форму физических полос. Каждая полоса имеет определенный объем памяти в диапазоне от 2 до 32 ГБ.

Большинство материнских плат ноутбуков имеют от 2 до 3 слотов для оперативной памяти. Если у вашего ноутбука 8 ГБ ОЗУ, вероятно, он использует две планки ОЗУ по 4 ГБ в отдельных слотах. Из-за того, что память помещается в вашем ноутбуке или компьютере, ее довольно легко удалить и расширить.

Один из наиболее распространенных способов увеличить объем оперативной памяти — заменить планки по 4 ГБ на планки по 8 ГБ, что даст вам в общей сложности 16 ГБ. Вам нужно 16 ГБ памяти? Вероятно, нет, но это довольно недорогое обновление, и вам никогда не придется беспокоиться о сбое программ или сбое компьютера в результате.

Однако важно отметить, что материнская плата вашего компьютера может ограничивать объем оперативной памяти, до которой ваш компьютер может быть обновлен, поэтому имейте это в виду, прежде чем пытаться это сделать. В то время как большинство новых компьютеров HP рассчитаны на 16 ГБ или более ОЗУ, старые модели могут не вместить столько. Изучите возможности своего устройства, прежде чем покупать планки с большим объемом памяти.

Сколько оперативной памяти мне нужно для Windows 10?

Если на вашем компьютере установлена 64-разрядная операционная система (ОС) Windows™ 10, вам потребуется не менее 4 ГБ оперативной памяти. Вы можете легко обойтись 4 ГБ, если не играете в продвинутые игры и не работаете с большими файлами данных. Конечно, не помешает увеличить объем памяти до 8 ГБ, если вы хотите, чтобы ваш компьютер работал максимально плавно.

Помните о своих фоновых задачах; 32-разрядная ОС Windows™ 10 будет занимать 1 ГБ ОЗУ, а 64-разрядная ОС всегда будет занимать 2 ГБ [1]. Если на вашем ноутбуке установлена 64-разрядная ОС и всего 4 ГБ памяти, вы сразу же потеряете почти половину доступного дискового пространства.

Сколько оперативной памяти достаточно?

Единственный человек, который знает, сколько оперативной памяти вам нужно, — это вы. Независимо от того, заинтересованы ли вы в покупке нового ПК или обновлении существующего ноутбука, вам следует подумать о том, как вы будете использовать свой компьютер, и о том, какой объем оперативной памяти ему потребуется.

Средним пользователям может хватить оперативной памяти начального уровня, но ее может быть недостаточно для работы с более сложными приложениями. Вообще говоря, 8 ГБ ОЗУ должны дать вам достаточно мощности, чтобы делать практически все, кроме рендеринга массивных данных, и если вы решите, что вам нужно больше, не будет слишком сложно или дорого расширить пространство для хранения вместе с потребностями вашего ПК.

Когда вы сталкиваетесь с сомнениями или неуверенностью, чем больше, тем лучше. Если вы сравниваете похожие модели с разным объемом оперативной памяти, выбирайте больший ГБ, если он соответствует вашему бюджету. Вы избавите себя от хлопот, связанных с обновлением в будущем, и будете спокойны, зная, что ваш компьютер сможет транслировать, редактировать, воспроизводить и проектировать без медленной скорости обработки или неприятных задержек.

Об авторе

Шон Уэйли — автор статей для HP® Tech Takes. Шон — специалист по созданию контента из Сан-Диего, Калифорния. Он обладает обширными знаниями в области компьютерного оборудования, программирования и компьютерных игр.

Связанные теги

Нужна помощь?

Рекомендованная производителем розничная цена HP может быть снижена. Рекомендованная производителем розничная цена HP указана либо как отдельная цена, либо как зачеркнутая цена, а также указана цена со скидкой или рекламная цена. На скидки или рекламные цены указывает наличие дополнительной более высокой рекомендованной розничной цены зачеркнутой цены.

Ultrabook, Celeron, Celeron Inside, Core Inside, Intel, логотип Intel, Intel Atom, Intel Atom Inside, Intel Core, Intel Inside, логотип Intel Inside, Intel vPro, Itanium, Itanium Inside, Pentium, Pentium Inside, vPro Inside , Xeon, Xeon Phi, Xeon Inside и Intel Optane являются товарными знаками корпорации Intel или ее дочерних компаний в США и/или других странах.

Домашняя гарантия доступна только для некоторых настраиваемых настольных ПК HP. Необходимость обслуживания на дому определяется представителем службы поддержки HP. Заказчику может потребоваться запустить программы самопроверки системы или исправить выявленные неисправности, следуя советам, полученным по телефону. Услуги на месте предоставляются только в том случае, если проблема не может быть устранена удаленно. Услуга недоступна в праздничные и выходные дни.

HP передаст ваше имя и адрес, IP-адрес, заказанные продукты и связанные с ними расходы, а также другую личную информацию, связанную с обработкой вашего заявления, в Bill Me Later®. Bill Me Later будет использовать эти данные в соответствии со своей политикой конфиденциальности.

Подходящие продукты/покупки HP Rewards определяются как принадлежащие к следующим категориям: принтеры, ПК для бизнеса (марки Elite, Pro и рабочие станции), выберите аксессуары для бизнеса и выберите чернила, тонер и бумага.

Читайте также: