Usa sa mga nag-unang siyentipikanhong mga hagit sa atong panahon nahimong lumba sa paghimo sa unang mapuslanon quantum computer. Liboan ka mga pisiko ug mga inhenyero ang miapil niini. Ang IBM, Google, Alibaba, Microsoft ug Intel nagpalambo sa ilang mga konsepto. Sa unsang paagi mabag-o sa usa ka kusgan nga aparato sa kompyuter ang atong kalibutan, ug ngano nga kini hinungdanon kaayo?
Hunahunaa sa makadiyot: usa ka hingpit nga quantum computer ang nahimo. Kini nahimong pamilyar ug natural nga elemento sa atong kinabuhi. Ang mga klasikal nga kalkulasyon karon gihisgutan lamang sa eskwelahan, sa mga leksyon sa kasaysayan. Sa usa ka lugar nga lawom sa bugnaw nga mga silong, ang kusgan nga mga makina naglihok sa mga qubit aron magamit ang mga robot nga artipisyal nga intelihente. Gihimo nila ang tanan nga makuyaw ug yano nga monotonous nga mga buluhaton. Sa paglakaw sa parke, imong tan-awon ang palibot ug makita ang tanang matang sa mga robot. Ang mga humanoid nga mga binuhat naglakaw sa mga iro, namaligya og ice cream, nag-ayo sa mga kable sa kuryente, ug nanilhig sa lugar. Ang ubang mga modelo nag-ilis sa mga binuhi.
Nakahigayon kami nga ipadayag ang tanan nga mga sekreto sa Uniberso ug tan-awon ang among kaugalingon. Ang medisina nakaabot sa usa ka bag-ong lebel - ang mga bag-ong tambal gihimo matag semana. Kita makatagna ug makatino kon asa nahimutang ang nihit nga mga kahinguhaan sama sa gas ug lana. Ang problema sa pag-init sa kalibutan nasulbad na, ang mga pamaagi sa pagdaginot sa enerhiya na-optimize, ug wala nay mga paghuot sa trapiko sa mga siyudad. Ang quantum computer dili lamang nagkontrol sa tanang robotic nga mga sakyanan, apan nagsiguro usab sa libre nga paglihok: kini nag-monitor sa sitwasyon sa mga dalan, nag-adjust sa mga rota ug nagkuha sa kontrol gikan sa mga drayber kung gikinahanglan. Mao kini ang hitsura sa quantum age.
Quantum Gold Rush
Ang mga prospect sa aplikasyon talagsaon, mao nga ngano nga ang pagpamuhunan sa mga pag-uswag sa quantum nagkadako matag tuig. Ang global nga quantum computing market nagkantidad ug $81,6 milyon sa 2018. Gibanabana sa mga eksperto sa Market.us nga sa 2026 moabot kini sa $381,6 milyon. Sa ato pa, motaas kini sa aberids nga 21,26% matag tuig gikan sa 2019 hangtod 2026.
Kini nga pag-uswag gipadako sa nagkadako nga paggamit sa quantum cryptography sa mga aplikasyon sa seguridad ug gimaneho sa mga pamuhunan gikan sa mga stakeholder sa merkado sa quantum computing. Sa pagsugod niining tuiga, ang mga pribadong tigpamuhunan nakapundo ug labing menos 52 ka quantum technology companies sa tibuok kalibotan, sumala sa usa ka pagtuki sa siyentipikong journal Nature. Ang mga dagkong magdudula sama sa IBM, Google, Alibaba, Microsoft, Intel, ug D-Wave Systems nanlimbasug sa paghimo sa usa ka praktikal nga magamit nga quantum computer.
Oo, basta ang salapi nga nagdagayday sa kini nga lugar matag tuig nagrepresentar sa usa ka gamay nga gasto (itandi sa $ 2018 bilyon nga pamuhunan sa AI sa 9,3). Apan kini nga mga numero hinungdanon alang sa usa ka dili pa hamtong nga industriya nga wala pa nanghambog sa mga indikasyon sa pasundayag.
Pagsulbad sa mga problema sa quantum
Kinahanglan nimong masabtan nga karon ang teknolohiya anaa pa sa iyang pagkamasuso. Posible nga makahimo lamang og mga prototype sa mga quantum machine ug single experimental system. May katakus sila sa pagpatuman sa mga naayos nga algorithm nga adunay gamay nga pagkakomplikado. Ang unang 2-qubit nga kompiyuter gimugna niadtong 1998, ug ang katawhan nagkinahanglan ug 21 ka tuig aron madala ang mga himan ngadto sa hustong lebel, ang gitawag nga βquantum supremacyβ. Kini nga termino gimugna sa propesor sa Caltech nga si John Preskill. Ug kini nagpasabut nga ang abilidad sa quantum nga mga aparato sa pagsulbad sa mga problema nga mas paspas kaysa sa labing kusgan nga klasikal nga mga kompyuter.
Ang usa ka kalampusan sa kini nga lugar gihimo sa kompanya sa California nga Google. Niadtong Septembre 2019, gipahibalo sa korporasyon nga ang 53-qubit Sycamore device niini nakompleto ang usa ka kalkulasyon sa 200 segundos nga mokabat sa usa ka state-of-the-art nga supercomputer nga 10 ka tuig aron makompleto. Ang pahayag nagpahinabog daghang kontrobersiya. Ang IBM hingpit nga wala mouyon sa ingon nga mga kalkulasyon. Sa blog niini, gisulat sa kompanya nga ang Summit supercomputer niini makasagubang niini nga buluhaton sa 000 ka adlaw. Ug ang tanan nga gikinahanglan mao ang pagdugang sa kapasidad sa pagtipig sa disk. Bisan kung sa tinuud ang kalainan dili kaayo dako, ang Google sa tinuud ang una nga nakab-ot ang "quantum supremacy." Ug kini usa ka hinungdanon nga milestone sa panukiduki sa kompyuter. Apan wala na. Ang kahimoan ni Sycamore kay para lang sa demonstrasyon. Kini walay praktikal nga aplikasyon ug walay kapuslanan sa pagsulbad sa tinuod nga mga problema.
Ang nag-unang problema mao ang hardware. Samtang ang tradisyonal nga computational bits adunay kantidad nga 0 o 1, sa katingad-an nga kalibutan sa quantum, ang mga qubit mahimong naa sa duha ka estado sa parehas nga oras. Kini nga kabtangan gitawag nga superposition. Ang mga qubits sama sa nagtuyok nga mga tumoy: kini nagtuyok sa tuo sa tuo ug sa counterclockwise, naglihok pataas ug paubos. Kung nahibal-an nimo kini nga makalibog, nan maayo ka nga kauban. Si Richard Feynman sa makausa miingon, "Kon sa imong hunahuna nakasabut ka sa quantum mechanics, dili nimo kini masabtan." Isog nga mga pulong gikan sa tawo nga nakadaog sa Nobel Prize para sa... quantum mechanics.
Busa, ang mga qubit hilabihan ka dili lig-on ug ubos sa mga impluwensya sa gawas. Ang usa ka awto nga moagi sa ilawom sa mga bintana sa laboratoryo, ang internal nga kasaba sa sistema sa pagpabugnaw, usa ka naglupad nga partikulo sa kosmiko - bisan unsang random nga pagpanghilabot, bisan unsang interaksyon nga makabalda sa ilang pagka-synchronize ug sila nag-decohere. Makadaot kini sa pag-compute.
Ang yawe nga pangutana alang sa pag-uswag sa quantum computing mao kung unsang solusyon sa hardware gikan sa daghang gisuhid ang magsiguro sa kalig-on sa mga qubit. Bisan kinsa nga makasulbad sa problema sa pagkadugtong ug maghimo sa mga quantum computer nga kasagaran sama sa mga GPU makadaog sa Nobel Prize ug mahimong labing adunahan nga tawo sa kalibutan.
Dalan sa komersyalisasyon
Niadtong 2011, ang kompanya sa Canada nga D-Wave Systems Inc. mao ang una nga nagbaligya sa quantum computer, bisan kung ang ilang kapuslanan limitado sa pipila nga mga problema sa matematika. Ug sa umaabot nga mga bulan, milyon-milyon nga mga developer ang makasugod sa paggamit sa mga quantum processor pinaagi sa panganod - ang IBM nagsaad nga maghatag access sa 53-qubit nga aparato. Sa pagkakaron, 20 ka mga kompanya ang nakadawat niini nga pribilehiyo ubos sa usa ka programa nga gitawag og Q Network. Lakip niini ang tiggama sa kagamitan nga Samsung Electronics, mga automaker nga Honda Motor ug Daimler, mga kompanya sa kemikal nga JSR ug Nagase, mga bangko nga JPMorgan Chase & Co. ug Barclays.
Kadaghanan sa mga kompanya nga nag-eksperimento sa quantum computing karon nagtan-aw niini ingon usa ka hinungdanon nga bahin sa umaabot. Ang ilang panguna nga misyon karon mao ang pagpangita kung unsa ang nagtrabaho sa quantum computing ug kung unsa ang wala. Ug pag-andam nga mahimong una sa pagpaila sa teknolohiya sa negosyo kung andam na kini.
Mga organisasyon sa transportasyon. Ang Volkswagen, kauban ang D-Wave, nagpalambo sa usa ka aplikasyon sa quantum - usa ka sistema sa pagkontrol sa trapiko. Ang bag-ong programa makapahimo sa mga organisasyon sa transportasyon sa publiko ug mga kompanya sa taxi sa dagkong mga lungsod nga magamit ang ilang mga armada nga mas episyente ug maminusan ang oras sa paghulat sa mga pasahero.
Sektor sa enerhiya. Ang ExxonMobil ug IBM nagpasiugda sa paggamit sa quantum computing sa sektor sa enerhiya. Naka-focus sila sa pagpalambo sa usa ka lain-laing mga bag-ong teknolohiya sa enerhiya, pagpaayo sa kahusayan sa enerhiya ug pagkunhod sa mga pagbuga sa greenhouse gas. Ang sukod ug kakomplikado sa mga hagit nga giatubang sa sektor sa enerhiya lapas pa sa sakup sa mga tradisyonal nga kompyuter karon ug angayan sa pagsulay sa mga quantum.
Mga kompanya sa pharmaceutical. Ang Accenture Labs nakigtambayayong sa 1QBit, usa ka kompanya sa quantum software. Sa 2 lang ka bulan, gikan sa panukiduki ngadto sa pamatuod-sa-konseptoβgamit ang aplikasyon sa pagmodelo sa komplikadong mga interaksyon sa molekula sa atomic nga lebel. Salamat sa gahum sa quantum computing, posible na karon ang pag-analisar sa mas dagkong mga molekula. Unsay ikahatag niini sa katilingban? Mga bag-ong tambal nga adunay labing gamay nga epekto.
Sektor sa panalapi. Ang mga teknolohiya nga gibase sa mga prinsipyo sa quantum theory labi nga nakadani sa interes sa mga bangko. Interesado sila sa pagproseso sa mga transaksyon, patigayon ug uban pang matang sa datos sa labing madali nga panahon. Barclays ug JP Morgan Chase (uban sa IBM), ingon man sa NatWest (uban sa Fujitsu) nagpahigayon na sa ilang mga eksperimento sa pagpalambo sa espesyal nga software.
Ang pagdawat sa ingon nga dagkong mga korporasyon ug ang pagtungha sa mga madasigon nga mga quantum pioneer nagsulti sa daghang bahin sa komersyal nga kalagsik sa quantum. Nakita na namo ang quantum computing nga gigamit sa tinuod nga mga problema sa kalibutan, gikan sa pagpausbaw sa energy efficiency ngadto sa pag-optimize sa mga rota sa sakyanan. Ug ang importante, ang bili sa teknolohiya motaas samtang kini molambo.
Source: www.habr.com