Шта је квантно рачунање и где нас то може одвести?

квантно рачунање

Током последњих месеци много се говорило о томе квантно рачунање, нову технологију коју многи стручњаци не оклевају да класификују као будућност рачунара упркос чињеници да бисмо могли без страха да не погрешимо рећи да је она тек у повојима, односно још увек морамо да посветимо пуно времена истраживање и развој, производња нових прототипова и лабораторијска испитивања док га заиста не можемо искористити у другим врстама окружења.

Упркос томе, иако још увек треба много посла да се уради, истина је да постоје многе врхунске технолошке компаније које покушавају да открију најбољи начин за почетак искористи на све што данас знамо о квантном рачунању. Као детаљ, рецимо вам да међу великим компанијама које раде на овом пољу налазимо ИБМ, Мицрософт или Гоогле, овај други и упркос томе колико је компликовано знати тренутне перформансе ове технологије, пре само неколико месеци најавио је да је њен најновији прототип, назван Д-Ваве 2Кс, био је 100 пута брже од конвенционалног рачунара.

Шта је квантно рачунање?

Квантно рачунање је нова технологија која се назива, као што смо рекли, бити будућност рачунарства. Прва ствар која је посебно упадљива у вези с тим је да, док тренутно радимо са такозваним битовима, минималном јединицом информација која у овој новој и компликованој технологији може имати само две вредности (нула или једна), радимо на такозвани кубитс где не само да може бити нула или један, већ је могуће и преклапање или комбинација оба.

Да бисмо ово мало боље објаснили, морамо се ослањати на физику и посебно, како неки стручњаци објашњавају, на принцип очувања енергије, који ће сигурно звучати попут вас и то објашњава да је енергија изолованог система увек очувана. Овај принцип нам говори, на пример, да ако смо успели да осмислимо систем у који бисмо могли да ставимо само једно стакло, у њему нема трења и ротира се са око 5 окрета у секунди, јер нема спољни утицај, увек би се ротирао истом брзином.

Д-Ваве чип

Настављајући са примером, замислите да је у датом тренутку наше стакло подељено на два дела. Још увек нема спољног утицаја, па ову брзину скретања треба одржавати. На тај начин, ако се једна од две чаше и даље окреће са 5 окретаја у секунди, друга не може да се окреће, јер би се завоји појавили ниоткуда, нешто што физика каже да се не може догодити. У основи овај принцип нам говори да ако знамо брзину ротације једне наочаре, аутоматски ћете знати која је друга, јер је испреплетена.

Иако можда пример није превише добар, надам се да сте га разумели, помаже нам да знамо да, иако стања кубита може бити неколико, истина је да Познавање стања једног помаже нам да тачно знамо стање другог, колико год далеко било.

Сад ово може постати мало компликованије, јер у примеру који смо навели знамо да један од посуда има одређену брзину и смер ротације, нешто што у квантном свету више није баш тако. две јединице на овом свету могу да имају неколико наслаганих брзина и праваца ротације, оно што се дешава је да, у тренутку мерења брзине, поправимо правац.

Квантна физика и даље може бити много компликованија са преклапање државе, али истина је да је мој ниво физике помало ограничен, мада мислим да, упркос чињеници да ако сте физичар, можете пронаћи неке нетачности, мислим да је концепт био јасан да се настави са квантним рачунарством.

Једном када смо се на тренутак обратили физичкој теорији, време је да наставимо са квантним рачунањем и кубитовима схватите зашто ова технологија може бити тако моћна. Замислите да имамо кубит-е, као што смо раније поменули, сама чињеница да, на пример, окретање једне четвртине окрета проузрокује да се његова вертикална и хоризонтална ротација модификује, што нам као резултат даје да са операцијом уноса , добијамо два резултата.

Ако још више закомплицирамо проблем додавањем новог кубита једначини, имамо да свако има неколико стања, своје вертикалне и хоризонталне осцилације и вертикалне и хоризонталне осцилације другог кубита, окретањем једног од њих четвртина окрета Четири параметра су модификована, што значи да се помоћу улазне радње могу извршити четири операције.

Додавањем нових кубита у операцију, она може експоненцијално да расте у смислу операција које се изводе са само једном акцијом уноса. Замислите да добијемо систем где имамо н кубита где је н број који сте случајно изабрали, као што смо већ коментарисали, кубит чува информације о својој вертикалној и хоризонталној осцилацији као и о свим кубитима система, тако да са трансформацијом до које бисмо могли да стигнемо извршити 2 операције подизања.

Оставите ли мало ову теорију по страни и примените све ово у пракси, замислите да успете да креирате ВПА2-ПСК кључ за свој ВиФи сигнал, овај кључ је генерисан на потпуно случајан начин без икаквих правих речи и ниједног програма на свету способан за извођење напада на речник може то знати. Очигледно и према речима стручњака, уобичајени рачунар може да користи лозинку од 10 знакова године напада грубе силе. Ако овај рачунар, уместо конвенционалне опреме, користи квантно рачунање, трајало би неколико секунди у проналажењу решења.

Где нас води квантно рачунање?

Истина је да тренутно нико не зна шта треба да очекујемо од овако нове технологије, чак и тако, можда је најбољи начин да схватимо где смо данас покушати да разговарамо о свим вестима које велике технолошке компаније имају представљени последњих месеци.тимови истраживача који неуморно раде на развоју и еволуцији квантног рачунања и на хардверском и на софтверском нивоу.

Према најновијим радовима на којима гоогле је коментарисао неку врсту новине, на овом пољу откривамо да се буквално надају да ће постати компанија са највише капацитета у погледу квантног рачунања у кратком року. Такав је случај да се надају да ће овај први корак постићи ове године 2017. захваљујући еволуцији њиховог импресивног Д-таласа, који је управо добио нови шест кубит чипа.

начин

Ако наставимо са најновијим објављеним дечкима из Гоогле-а, открићемо да је ово само први корак јер су, очигледно, успели да развију нову производну методологију која би им то омогућила, или је бар то Јохн Мартинис изразио ., шеф Гоогле-ове истраживачке групе за квантно рачунање, да би се много брже развијао. То им омогућава да данас раде на новим дизајном чипова између 30 и 50 кубита.

Са друге стране, Гоогле не заборавља да без обзира на то колико хардверске снаге можете добити, потребан вам је софтвер то може бити до задатка и, с обзиром на специјализацију ове врсте система, тренутно не знамо са сигурношћу како да развијемо језик способан да искористи све особености ове технологије, иако мало по мало такође се постиже предузимање нових корака у овој области који могу имати посебан утицај и који се користе у темама као што су сигурност, криптографија или вештачка интелигенција.

Остављајући Гоогле по страни, морамо наставити да разговарамо о томе ИБМ-, компанија која можда обично не иде у битку са својим напретком и која се можда чини помало „својим путем“, али која постиже прилично изузетан напредак захваљујући, на пример, идеји да добије све врсте програмера укључени. Његова је управо идеја цреате а сајт где било који корисник може да тестира свој чип од пет кубита.

У погледу Microsoft , пре неколико месеци имали смо информацију да још увек раде на свом необичном начину разумевања квантног рачунања, кладећи се на потпуно другачији пут од пута који су кренули ривали у овој необичној раси, попут Гооглеа или ИБМ-а. Главна идеја била је рад са скалабилно квантно рачунање. Да би развила ову идеју, компанија је ангажовала неколико познатих истраживача да развију оно што је познато тополошки кубити, систем који се заснива на преплитању честица званих било који који према физици постоје само у две димензије.

Напокон бих желео да завршим визију у којој су интел, где се директно кладе на употребу силицијумских транзистора и за ову нову технологију или занимљив пројекат који је заједнички развио и спровео Универзитет у Бристолу и компанија НТТ Из којег су успели да развију фотонски чип који би могао бити основа за мултитаскинг у квантном рачунању. Као детаљ, рецимо вам да се према одговорнима, захваљујући употреби овог новог чипа, послови који су до сада трајали читаву годину могу обавити за само неколико сати, нешто што указује на степен сложености истог и посебно његова импресивна снага.

Упркос чињеници да се на минијатуризацији, оптимизацији процеса и другим аспектима још увек ради на постизању, из године у годину, могућности да се развија и нуди све моћније рачунаре, истина је да је будућност доношење ове технологије у све домове. Остаје да се види да ли Гоогле заиста успева да развије чип од 50 кубита до краја ове године, иако морамо препознати да је ова класа компанија стручњаци за стварање сутра оног што мислимо да је данас немогуће.


Садржај чланка се придржава наших принципа уређивачка етика. Да бисте пријавили грешку, кликните овде.

Будите први који ће коментарисати

Оставите свој коментар

Ваша емаил адреса неће бити објављена. Обавезна поља су означена са *

*

*

  1. За податке одговоран: Мигуел Ангел Гатон
  2. Сврха података: Контрола нежељене поште, управљање коментарима.
  3. Легитимација: Ваш пристанак
  4. Комуникација података: Подаци се неће преносити трећим лицима, осим по законској обавези.
  5. Похрана података: База података коју хостује Оццентус Нетворкс (ЕУ)
  6. Права: У било ком тренутку можете ограничити, опоравити и избрисати своје податке.