Selama beberapa bulan terakhir, banyak yang diperkatakan pengkomputeran kuantum, teknologi baru yang banyak ahli tidak teragak-agak untuk mengklasifikasikan sebagai masa depan komputer, walaupun pada hakikatnya kita dapat mengatakan tanpa rasa takut akan salah bahawa masih dalam masa awal, iaitu, kita masih harus mendedikasikan banyak masa untuk penyelidikan dan pengembangan, pembuatan prototaip baru dan ujian makmal sehingga kita benar-benar dapat menggunakannya di jenis persekitaran lain.
Walaupun begitu, walaupun masih ada banyak pekerjaan yang harus diselesaikan, kebenarannya ialah terdapat banyak syarikat teknologi terkemuka yang berusaha mencari cara terbaik untuk memulakan ambil kesempatan kepada semua yang kita tahu hari ini mengenai pengkomputeran kuantum. Sebagai terperinci, beritahu anda bahawa di antara syarikat besar yang bekerja dalam bidang ini kami dapati IBM, Microsoft atau Google, yang terakhir dan walaupun betapa rumitnya untuk mengetahui prestasi terkini teknologi ini, mengumumkan beberapa bulan yang lalu bahawa yang terbaru prototaip, dijuluki D-Wave 2X, itu adalah 100 kali lebih pantas daripada komputer konvensional.
Apa itu pengkomputeran kuantum?
Pengkomputeran kuantum adalah teknologi baru yang disebut, seperti yang kita katakan, menjadi masa depan pengkomputeran. Perkara pertama yang sangat mengejutkan adalah bahawa, semasa bekerja dengan bit yang disebut, unit maklumat minimum yang hanya boleh mempunyai dua nilai (sifar atau satu) dalam teknologi baru dan rumit ini, kami berusaha yang dipanggil qubit di mana tidak hanya boleh ada sifar atau satu, tetapi ada kemungkinan juga terdapat pertindihan atau kombinasi keduanya.
Untuk menjelaskan perkara ini sedikit lebih baik, kita harus menggunakan fizik dan secara khusus, seperti yang dijelaskan oleh beberapa pakar, prinsip pemuliharaan tenaga, yang pasti akan kelihatan seperti anda dan yang menjelaskan bahawa tenaga sistem terpencil selalu dijimatkan. Apa yang diberitahu oleh prinsip ini kepada kita, sebagai contoh, ialah jika kita dapat merancang sistem di mana kita hanya boleh meletakkan satu gelas, tidak ada geseran di dalamnya, dan berputar pada sekitar 5 putaran sesaat, kerana tidak ada pengaruh luaran, ia akan sentiasa berputar pada kelajuan yang sama.
Teruskan dengan contoh, bayangkan bahawa pada waktu tertentu, gelas kita terbahagi kepada dua. Masih tidak ada pengaruh luaran, sehingga kecepatan putaran ini harus dipertahankan. Dengan cara ini, jika salah satu dari dua gelas terus berputar pada 5 putaran sesaat, yang lain tidak boleh berputar kerana giliran akan muncul entah dari mana, sesuatu yang dikatakan oleh fizik tidak dapat terjadi. Pada asasnya prinsip ini memberitahu bahawa jika kita mengetahui kelajuan putaran salah satu cermin mata, anda akan secara automatik mengetahui yang mana satu lagi kerana ia saling berkaitan.
Walaupun mungkin contohnya tidak begitu baik, saya harap anda memahaminya, ini membantu kita mengetahui bahawa, walaupun keadaan qubit boleh menjadi beberapa, kebenarannya adalah Mengetahui keadaan seseorang membantu kita mengetahui keadaan keadaan yang lain dengan tepat, walau sejauh mana sekalipun.
Sekarang, ini boleh menjadi lebih rumit kerana, dalam contoh yang telah kita berikan, kita tahu bahawa salah satu kapal yang dimaksudkan mempunyai kelajuan dan arah putaran tertentu, sesuatu yang di dunia kuantum sudah tidak seperti itu lagi. dua unit di dunia ini boleh mempunyai beberapa kelajuan dan arah putaran yang terlalu tinggi, apa yang berlaku ialah, pada saat mengukur kelajuan, kita memperbaiki arahnya.
Fizik kuantum masih boleh menjadi lebih rumit dengan pertindihan negeri, tetapi kebenarannya adalah bahawa tahap fizik saya agak terhad, walaupun saya berpendapat bahawa, walaupun anda seorang ahli fizik, anda boleh menemui ketidaktepatan, saya rasa konsepnya sudah jelas untuk diteruskan dengan pengkomputeran kuantum.
Setelah kita membahas teori fizikal sebentar, sudah tiba masanya untuk meneruskan pengkomputeran kuantum dan qubit faham mengapa teknologi ini boleh menjadi sangat hebat. Bayangkan bahawa kita mempunyai qubit, seperti yang telah kita sebutkan sebelumnya, kenyataannya, misalnya, memutar seperempat putaran akan menyebabkan putaran menegak dan mendatarnya diubah, yang memberi kita hasilnya, dengan operasi input , kami mendapat dua keputusan.
Sekiranya kita menyulitkan masalah dengan menambahkan qubit baru pada persamaan, kita masing-masing mempunyai beberapa keadaan, ayunan menegak dan mendatar sendiri dan ayunan menegak dan mendatar dari qubit yang lain, sekarang, dengan memutar salah satu dari mereka seperempat giliran Empat parameter diubah, yang bermaksud bahawa, dengan tindakan input, empat operasi dapat dilakukan.
Dengan menambahkan qubit baru untuk operasi, ia dapat berkembang secara eksponensial dari segi operasi yang dilakukan dengan hanya satu tindakan masuk. Bayangkan bahawa kita mendapat sistem di mana kita mempunyai n qubit di mana n adalah nombor yang anda pilih secara rawak, seperti yang telah kami komen sebelumnya, qubit menyimpan maklumat mengenai ayunan menegak dan mendatar serta semua qubit sistem, jadi dengan transformasi kita boleh sampai melakukan 2 operasi mengangkat.
Meninggalkan semua teori ini sedikit sebanyak dan mempraktikkan semua ini, bayangkan bahawa anda berjaya membuat kunci WPA2-PSK untuk isyarat WiFi anda, kunci ini telah dihasilkan secara rawak tanpa kata-kata sebenar dan tidak ada program di dunia yang mampu melaksanakan serangan kamus dapat mengetahuinya. Nampaknya dan menurut para pakar, menggunakan kata laluan 10 aksara, komputer konvensional mungkin diperlukan bertahun-tahun melakukan serangan kekerasan. Sekiranya komputer ini, bukannya peralatan konvensional, menggunakan pengkomputeran kuantum, ia akan mengambil masa beberapa saat dalam mencari jalan penyelesaiannya.
Di mana pengkomputeran kuantum membawa kita?
Yang benar adalah bahawa pada masa ini tidak ada yang tahu apa yang harus kita harapkan dari teknologi seperti novel seperti ini, walaupun demikian, mungkin cara terbaik untuk memahami di mana kita berada sekarang adalah dengan mencuba membincangkan semua berita yang dimiliki syarikat teknologi besar dibentangkan dalam beberapa bulan kebelakangan ini.kumpulan penyelidik bekerja tanpa lelah dalam pengembangan dan evolusi pengkomputeran kuantum baik di peringkat perkakasan dan perisian.
Menurut karya terbaru di mana Google telah mengomentari semacam kebaruan, dalam bidang ini kita dapati bahawa mereka benar-benar berharap dapat menjadi syarikat dengan kemampuan paling banyak dari segi pengkomputeran kuantum dalam jangka pendek. Begitulah harapan mereka untuk mencapai langkah pertama tahun ini 2017 berkat evolusi D-Wave mereka yang mengagumkan, yang baru saja menerima cip enam qubit.
Sekiranya kita meneruskan yang terbaru yang diterbitkan oleh orang-orang dari Google, kita dapati bahawa ini hanyalah langkah pertama kerana, nampaknya, mereka berjaya mengembangkan metodologi pembuatan baru yang membolehkan mereka, atau seperti yang dinyatakan oleh John Martinis, ketua Google kumpulan penyelidikan mengenai pengkomputeran kuantum, berkembang dengan lebih pantas. Ini membolehkan mereka mengusahakan reka bentuk cip baru pada hari ini antara 30 hingga 50 qubit.
Sebaliknya, Google tidak lupa bahawa tidak kira berapa banyak kuasa perkakasan yang anda dapat, anda memerlukannya perisian yang dapat setara dan, mengingat pengkhususan sistem jenis ini, pada masa ini kami tidak tahu pasti bagaimana mengembangkan bahasa yang mampu memanfaatkan semua keistimewaan teknologi ini, walaupun, sedikit demi sedikit, mengambil langkah baru dalam bidang ini yang boleh mempunyai kesan khas dan digunakan dalam topik seperti keselamatan, kriptografi atau kecerdasan buatan.
Meninggalkan Google, kita harus terus membincangkannya IBM, syarikat yang biasanya tidak berperang dengan kemajuannya dan yang nampaknya agak 'berjalan sendiri' tetapi yang membuat kemajuan yang cukup luar biasa terima kasih, misalnya, atas idea untuk mendapatkan semua jenis pembangun terbabit. Ia adalah tepat idea buat a tapak di mana mana-mana pengguna boleh menguji cip lima-qubit mereka.
Mengenai microsoft, beberapa bulan yang lalu kami mendapat maklumat bahawa mereka masih menggunakan cara mereka untuk memahami pengkomputeran kuantum, bertaruh pada jalan yang sama sekali berbeza dari yang diambil oleh saingan dalam perlumbaan aneh ini seperti Google atau IBM. Idea utama adalah bekerja dengan pengkomputeran kuantum berskala. Untuk mengembangkan idea ini, syarikat itu telah menyewa beberapa penyelidik terkenal untuk mengembangkan apa yang dikenali sebagai topologi qubit, sistem yang didasarkan pada jalinan zarah yang disebut anyones yang menurut fizik hanya wujud dalam dua dimensi.
Saya akhirnya ingin mengakhiri visi yang mereka ada Intel, di mana mereka secara langsung bertaruh pada penggunaan transistor silikon juga untuk teknologi baru ini atau projek menarik yang telah dibangunkan dan dijalankan bersama oleh Universiti Bristol dan Syarikat NTT Dari mana mereka berhasil mengembangkan chip fotonik yang dapat menjadi dasar untuk multitasking dalam pengkomputeran kuantum. Sebagai perinciannya, beritahu anda bahawa menurut mereka yang bertanggungjawab, berkat penggunaan cip baru ini, pekerjaan yang hingga kini memakan masa satu tahun dapat dilaksanakan hanya dalam beberapa jam, sesuatu yang menunjukkan tahap kerumitan yang sama dan terutamanya kekuatannya yang luar biasa.
Walaupun hakikat bahawa miniaturisasi, pengoptimuman proses dan aspek lain masih dikerjakan untuk dicapai, dari tahun ke tahun, untuk dapat berkembang dan menawarkan komputer yang semakin kuat, kebenarannya adalah masa depan adalah membawa teknologi ini ke semua rumah. Masih perlu dilihat jika Google benar-benar berjaya mengembangkan cip 50-qubit pada akhir tahun ini, walaupun kita mesti menyedari bahawa kelas syarikat ini pakar dalam membuat kenyataan esok apa yang kita fikirkan hari ini mustahil.