Hvad er quantum computing, og hvor kan det føre os?

quantum computing

I løbet af de sidste måneder er der blevet sagt meget om quantum computing, en ny teknologi, som mange eksperter ikke tøver med at klassificere som computernes fremtid, på trods af at vi uden frygt for at være forkert kunne sige, at den stadig er i sin barndom, det vil sige, vi er stadig nødt til at afsætte en masse tid til forskning og udvikling, fremstilling af nye prototyper og laboratorietest, indtil vi virkelig kan gøre brug af det i andre typer miljøer.

På trods af dette, selvom der stadig er meget arbejde at gøre, er sandheden, at der er mange førsteklasses teknologivirksomheder, der prøver at finde den bedste måde at starte på udnytte til alt, hvad vi ved om kvanteberegning i dag. Som en detalje kan du fortælle dig, at blandt de store virksomheder, der arbejder inden for dette felt, finder vi IBM, Microsoft eller Google, sidstnævnte, og på trods af hvor kompliceret det er at kende den aktuelle ydeevne for denne teknologi, kun for få måneder siden annoncerede den, at dens seneste prototype, døbt D-Wave 2X, det var en 100 gange hurtigere end en konventionel computer.

Hvad er quantum computing?

Quantum computing er en ny teknologi, der, som vi sagde, er den fremtid for computing. Den første ting, der er særligt slående ved det, er, at mens vi i øjeblikket arbejder med de såkaldte bits, er en minimumsenhed af information, der kun kan have to værdier (nul eller en) i denne nye og komplicerede teknologi, vi arbejder på den såkaldte qubits hvor der ikke kun kan være et nul eller et, men det er også muligt, at der er en overlapning eller kombination af begge.

For at forklare dette lidt bedre er vi nødt til at trække på fysik og specifikt, som nogle eksperter forklarer, princippet om energibesparelse, som helt sikkert lyder som dig, og det forklarer, at energien i et isoleret system altid er bevaret. Hvad dette princip fortæller os som et eksempel, er at hvis vi var i stand til at udtænke et system, hvor vi kun kunne sætte et glas, er der ingen friktion i det, og det roterer omkring 5 omdrejninger pr. Sekund, fordi der ikke er nogen ekstern indflydelse, ville det altid rotere med samme hastighed.

D-Wave-chip

Fortsæt med eksemplet, forestil dig, at vores glas i et givet øjeblik er opdelt i to. Der er stadig ingen ekstern indflydelse, så denne drejehastighed skal opretholdes. På denne måde, hvis en af ​​de to briller fortsætter med at rotere med 5 omdrejninger pr. Sekund, kan den anden ikke rotere, da drejninger ville have vist sig ud af ingenting, noget, som fysik siger, ikke kan ske. Grundlæggende fortæller dette princip os, at hvis vi kender rotationshastigheden for et af brillerne, vil du automatisk vide, hvilket er det andet, da det er sammenflettet.

Selvom eksemplet måske ikke er for godt, håber jeg, at du har forstået det, det hjælper os med at vide, at selv om tilstandene for qubits kan være flere, er sandheden, at At kende den enes tilstand hjælper os med at vide nøjagtigt den andres tilstandhvor langt det end måtte være.

Dette kan blive lidt mere kompliceret, da vi i det eksempel, vi har givet, ved, at et af de pågældende fartøjer har en bestemt rotationshastighed og -retning, noget der i kvanteverdenen ikke længere er tilfældet. to enheder i denne verden kan have flere overlagrede hastigheder og rotationsretninger, hvad der sker er, at vi i øjeblikket måler hastigheden fastgør retningen.

Kvantefysik kan stadig blive meget mere kompliceret med tilstand overlapning, men sandheden er, at mit fysikniveau er lidt begrænset, selvom jeg tror, ​​at trods det faktum, at hvis du er fysiker, kan du finde en vis unøjagtighed, tror jeg, at konceptet har været klart at fortsætte med kvanteberegning.

Når vi har behandlet fysisk teori et øjeblik, er det tid til at fortsætte med kvanteberegning og qubits til forstå hvorfor denne teknologi kan være så stærk. Forestil dig, at vi har qubits, som vi tidligere har nævnt, den blotte kendsgerning at for eksempel dreje en fjerdedel af en omgang ville få den lodrette og vandrette rotation til at blive ændret, hvilket giver os som et resultat, at med en inputoperation , vi får to resultater.

Hvis vi komplicerer problemet lidt mere ved at tilføje en ny qubit til ligningen, har vi, at hver enkelt har flere tilstande, sin egen lodrette og vandrette svingning og den lodrette og vandrette svingning af den anden qubit nu ved at dreje en af ​​dem kvart omdrejning Fire parametre ændres, hvilket betyder, at der med en inputhandling kan udføres fire operationer.

Ved at tilføje nye qubits til operationen kan den vokse eksponentielt med hensyn til operationer, der udføres med kun en indrejsehandling. Forestil dig, at vi får et system, hvor vi har n qubits, hvor n er det antal, du vælger tilfældigt, som vi har kommenteret før, en qubit lagrer information om dets lodrette og vandrette svingning såvel som for alle qubits i systemet, så med en transformation, vi kunne nå frem til udfør 2 løft en operation.

Lad al denne teori være lidt til side og omsæt alt dette i praksis, forestil dig at du formår at oprette en WPA2-PSK-nøgle til dit WiFi-signal, denne nøgle er genereret helt tilfældigt uden nogen rigtige ord og intet program i verden, der er i stand til at udføre ordbog angreb kan vide det. Tilsyneladende og ifølge eksperter kan en konventionel computer bruge et 10-tegns kodeord mange år med at udføre brutale kraftangreb. Hvis denne computer i stedet for at være konventionelt udstyr bruger kvantecomputering, det ville tage flere sekunder i at finde løsningen.

Hvor tager quantum computing os?

Sandheden er, at i øjeblikket ingen ved, hvad vi kan forvente af en så ny teknologi som denne, alligevel, måske den bedste ting at forstå, hvor vi er i øjeblikket, er at forsøge at tale om alle de nyheder, som de store teknologivirksomheder har præsenteret i de seneste måneder team af forskere, der arbejder utrætteligt med udvikling og udvikling af kvantecomputering både på hardware- og softwareniveau.

Ifølge de nyeste værker, hvor Google har kommenteret en eller anden form for nyhed, inden for dette felt finder vi, at de bogstaveligt talt håber at blive det firma, der har mest kapacitet med hensyn til kvantecomputering på kort sigt. Sådan er det, at de håber at nå dette første skridt i år 2017 takket være udviklingen af ​​deres imponerende D-Wave, som netop har modtaget en ny seks qubit chip.

chip

Hvis vi fortsætter med det seneste, der er offentliggjort af fyrene fra Google, finder vi, at dette kun er et første skridt, da de tilsyneladende har formået at udvikle en ny fremstillingsmetode, der giver dem mulighed for, eller i det mindste John Martinis har udtrykt denne måde. , leder af Googles forskningsgruppe om kvantecomputering, for at udvikle sig meget hurtigere. Dette giver dem mulighed for i dag at arbejde på nye chipdesign af mellem 30 og 50 qubits.

På den anden side glemmer Google ikke, at uanset hvor meget hardwarekraft du kan få, har du brug for en software der kan være op til niveauet, og i betragtning af specialiseringen af ​​denne type system ved vi i øjeblikket ikke med sikkerhed, hvordan vi kan udvikle et sprog, der er i stand til at udnytte alle de særlige egenskaber ved denne teknologi, skønt det lidt efter lidt opnås også tage nye skridt på dette felt, der kan have særlige følger og bruges i emner som sikkerhed, kryptografi eller kunstig intelligens.

Når vi lader Google være til side, skal vi fortsætte med at tale om IBM, et firma, der måske ikke normalt går i kamp med sine fremskridt, og som måske synes at gå lidt 'deres egen vej', men som gør ganske bemærkelsesværdige fremskridt takket være for eksempel ideen om at få alle slags udviklere involveret. Hans er netop ideen om opret en hjemmeside hvor enhver bruger kan sætte deres fem qubit-chip på prøve.

Vedrørende microsoft, for et par måneder siden havde vi oplysninger om, at de stadig arbejdede på deres ejendommelige måde at forstå kvantecomputering på, ved at satse på en helt anden vej end den, der blev taget af rivaler i denne ejendommelige race som Google eller IBM. Hovedideen var at arbejde med skalerbar quantum computing. For at udvikle denne idé havde virksomheden hyret flere kendte forskere til at udvikle den såkaldte topologiske qubits, et system, der er baseret på interlacing af partikler kaldet anyones, der ifølge fysik kun findes i to dimensioner.

Endelig vil jeg gerne afslutte den vision, de har i Intel, hvor de direkte satsede på brugen af ​​siliciumtransistorer også til denne nye teknologi eller det interessante projekt, der er udviklet og udført i fællesskab af University of Bristol og NTT Company Herfra har de formået at udvikle en fotonisk chip, der kunne være grundlaget for multitasking i kvantecomputering. Som en detalje skal du fortælle dig, at ifølge de ansvarlige takket være brugen af ​​denne nye chip kan job, der indtil nu tog et helt år, udføres på få timer, noget der angiver graden af ​​kompleksitet af det samme og især dens fantastiske kraft.

På trods af at der stadig arbejdes på miniaturisering, procesoptimering og andre aspekter for at opnå år efter år for at kunne udvikle sig og tilbyde mere og mere kraftfulde computere, er sandheden, at fremtiden er at bringe denne teknologi til alle hjem. Det er stadig at se, om Google virkelig formår at udvikle en 50-qubit chip inden udgangen af ​​dette år, selvom vi må erkende, at denne klasse af virksomheder eksperter i at gøre i morgen til det, som vi synes er umuligt i dag.


Vær den første til at kommentere

Efterlad din kommentar

Din e-mailadresse vil ikke blive offentliggjort. Obligatoriske felter er markeret med *

*

*

  1. Ansvarlig for dataene: Miguel Ángel Gatón
  2. Formålet med dataene: Control SPAM, management af kommentarer.
  3. Legitimering: Dit samtykke
  4. Kommunikation af dataene: Dataene vil ikke blive kommunikeret til tredjemand, undtagen ved juridisk forpligtelse.
  5. Datalagring: Database hostet af Occentus Networks (EU)
  6. Rettigheder: Du kan til enhver tid begrænse, gendanne og slette dine oplysninger.