Qubits kama bits: kedu ụdị ọdịnihu ka kọmpụta quantum na-echere anyị?

Qubits kama bits: kedu ụdị ọdịnihu ka kọmpụta quantum na-echere anyị?
Otu n'ime isi ihe ịma aka sayensị nke oge anyị abụrụla agbụrụ iji mepụta kọmpụta quantum mbụ bara uru. Ọtụtụ puku ndị ọkà mmụta sayensị na ndị injinia na-esonye na ya. IBM, Google, Alibaba, Microsoft na Intel na-azụlite echiche ha. Olee otú ngwá ọrụ kọmputa dị ike ga-esi gbanwee ụwa anyị, gịnịkwa mere o ji dị mkpa?

Cheedị echiche nwa oge: e mepụtala kọmpụta quantum zuru oke. Ọ ghọwo ihe a maara nke ọma na ihe okike nke ndụ anyị. A na-ekwuzi ịgbakọ oge gboo naanị n'ụlọ akwụkwọ, na nkuzi akụkọ ihe mere eme. N'ebe dị n'ime ụlọ oyi, igwe ndị dị ike na-arụ ọrụ na qubits iji mee ka robots nwere ọgụgụ isi rụọ ọrụ. Ha na-arụ ọrụ niile dị ize ndụ na naanị otu onye. Na-eje ije na ogige ahụ, ị ​​na-elegharị anya wee hụ ụdị rọbọt niile. Ihe e kere eke nke mmadụ na-eje ije nkịta, na-ere ice cream, rụkwaa wiwi eletriki, ma kpochaa ebe ahụ. Ụdị ụfọdụ na-anọchi anụ ụlọ.

Anyị nwetara ohere ikpughe ihe nzuzo niile nke Eluigwe na Ala wee lelee n'ime onwe anyị. Ọgwụ eruola ọkwa ọhụrụ - a na-emepụta ọgwụ ọhụrụ kwa izu. Anyị nwere ike ibu amụma ma chọpụta ebe akụrụngwa dị ụkọ dị ka gas na mmanụ dị. A doziwo nsogbu nke okpomoku zuru ụwa ọnụ, emeziwanye ụzọ ịzọpụta ike, na enweghịzi mkpọchi okporo ụzọ n'obodo ukwu. Kọmputa quantum ọ bụghị naanị na-achịkwa ụgbọ ala roboti niile, kamakwa na-eme ka mmegharị ahụ nweere onwe ya: ọ na-enyocha ọnọdụ n'okporo ụzọ, na-edozi ụzọ wee weghara njikwa n'aka ndị ọkwọ ụgbọ ala ma ọ bụrụ na ọ dị mkpa. Nke a bụ ihe afọ quantum nwere ike ịdị ka.

Quantum Gold Rush

Atụmanya ngwa a dị ịtụnanya, nke mere itinye ego na mmepe quantum ji na-eto kwa afọ. Ahịa mkpokọta mkpokọta ụwa bara uru na $ 81,6 nde na 2018. Ndị ọkachamara Market.us na-eme atụmatụ na site na 2026 ọ ga-eru $381,6 nde. Ya bụ, ọ ga-abawanye na nkezi nke 21,26% kwa afọ site na 2019 ruo 2026.

A na-akwalite uto a site n'ịbawanye ụba nke quantum cryptography na ngwa nchekwa yana ntinye ego sitere na ndị na-agbakọ ahịa ahịa quantum. Ka ọ na-erule mmalite nke afọ a, ndị ọchụnta ego onwe ha akwadola opekata mpe ụlọ ọrụ teknụzụ quantum 52 n'ụwa niile, dịka nyocha sitere na akwụkwọ akụkọ sayensị Nature. Ndị isi egwuregwu dị ka IBM, Google, Alibaba, Microsoft, Intel, na D-Wave Systems na-agbasi mbọ ike imepụta kọmpụta quantum bara uru.

Ee, ọ bụrụhaala na ego na-abanye na mpaghara a kwa afọ na-anọchite anya obere ego (tụnyere $ 2018 ijeri na ntinye ego AI na 9,3). Mana ọnụọgụ ndị a dị mkpa maka ụlọ ọrụ akabeghị aka nke na-etubeghi ihe ngosi arụmọrụ.

Na-edozi nsogbu quantum

Ịkwesịrị ịghọta na taa nkà na ụzụ ka dị na mmalite ya. Enwere ike ịmepụta naanị ụdị igwe quantum na otu usoro nnwale. Ha nwere ike ịme algọridim siri ike nke mgbagwoju anya dị ala. Emepụtara kọmpụta 2-qubit mbụ na 1998, ọ were mmadụ 21 afọ iji weta ngwaọrụ ndị ahụ n'ọkwa kwesịrị ekwesị, nke a na-akpọ “quantum supremacy”. Ọ bụ prọfesọ Caltech John Preskill chepụtara okwu a. Ma ọ pụtara ike nke ngwaọrụ quantum iji dozie nsogbu ngwa ngwa karịa kọmputa oge gboo kachasị ike.

Ụlọ ọrụ Californian bụ Google mere ọganihu na mpaghara a. Na Septemba 2019, ụlọ ọrụ ahụ kwupụtara na ngwaọrụ Sycamore 53-qubit mezuru ngụkọ n'ime sekọnd 200 nke ga-ewe nnukwu kọmpụta ọgbara ọhụrụ 10 iji wuchaa. Okwu a kpalitere ọtụtụ esemokwu. IBM ekwetaghị nke ọma na mgbako ndị dị otú ahụ. Na blọọgụ ya, ụlọ ọrụ ahụ dere na Summit supercomputer ga-anagide ọrụ a n'ime ụbọchị 000. Na ihe niile achọrọ bụ ịbawanye ikike nchekwa diski. Ọ bụ ezie na n'eziokwu na ọdịiche ahụ adịchaghị oke, Google bụ n'ezie onye mbụ nwetara "oke elu". Na nke a bụ ihe ịrịba ama dị mkpa na nyocha kọmputa. Ma ọ dịghị ihe ọzọ. Ihe ngosi Sycamore bụ naanị maka ebumnuche ngosi. Ọ nweghị ngwa bara uru na ọ baghị uru maka idozi ezigbo nsogbu.

Isi nsogbu bụ ngwaike. Ọ bụ ezie na ibe ngwungwu ọdịnala nwere uru nke 0 ma ọ bụ 1, n'ime ụwa dị iche iche, qubits nwere ike ịdị na steeti abụọ ahụ n'otu oge. A na-akpọ ihe onwunwe a superposition. Qubits dị ka n'elu na-agbagharị agbagharị: ha na-atụgharị ma na elekere elekere, na-aga elu na ala. Ọ bụrụ na ịchọta na nke a na-agbagwoju anya, mgbe ahụ ị nọ na nnukwu ụlọ ọrụ. Richard Feynman kwuru otu oge, "Ọ bụrụ na ị chere na ị ghọtara usoro nhazi nke quantum, ị gaghị aghọta ya." Okwu obi ike sitere n'aka nwoke meriri ihe nrite Nobel maka... quantum mechanics.

Ya mere, qubits adịghị eguzosi ike n'ihe na-adabere na mmetụta mpụga. Ụgbọ ala na-agafe n'okpuru windo ụlọ nyocha, ụda n'ime ụda nke usoro jụrụ oyi, ihe na-efe efe na-efe efe - nnyonye anya ọ bụla, mmekọrịta ọ bụla na-emebi mmekọrịta ha na ha decohere. Nke a na-emebi kọmpụta.

Ajụjụ dị mkpa maka mmepe nke quantum computing bụ nke ngwaike ngwọta sitere na ọtụtụ nyocha ga-eme ka nkwụsi ike nke qubits. Onye ọ bụla na-edozi nsogbu ịdị n'otu ma mee ka kọmputa quantum dị ka GPU ga-emeri Nrite Nobel wee bụrụ onye kasị baa ọgaranya n'ụwa.

Ụzọ maka ịzụ ahịa

Na 2011, ụlọ ọrụ Canada D-Wave Systems Inc. bụ onye mbụ rere kọmpụta quantum, n'agbanyeghị na uru ha bara bụ naanị na ụfọdụ nsogbu mgbakọ na mwepụ. Na ọnwa ndị na-abịa, ọtụtụ nde ndị mmepe ga-enwe ike ịmalite iji quantum processors site na ígwé ojii - IBM na-ekwe nkwa ịnye ohere ịnweta ngwaọrụ 53-qubit ya. Ka ọ dị ugbu a, ụlọ ọrụ 20 enwetala ihe ùgwù a n'okpuru mmemme a na-akpọ Q Network. N'ime ha bụ ndị na-emepụta akụrụngwa Samsung Electronics, ndị na-emepụta ụgbọ ala Honda Motor na Daimler, ụlọ ọrụ kemịkalụ JSR na Nagase, ụlọ akụ JPMorgan Chase & Co. na Barclays.

Ọtụtụ ụlọ ọrụ na-anwale mgbakọ quantum taa na-ahụ ya dị ka akụkụ dị mkpa nke ọdịnihu. Isi ọrụ ha ugbu a bụ ịchọpụta ihe na-arụ ọrụ na kọmpụta quantum na ihe na-adịghị. Dịkwa njikere ịbụ onye mbụ na-ewebata teknụzụ n'ime azụmahịa mgbe ọ dị njikere.

Otu ụgbọ njem. Volkswagen, yana D-Wave, na-emepụta ngwa nke quantum - usoro njikwa okporo ụzọ. Ihe omume ọhụrụ a ga-enyere ndị otu na-anya ụgbọ njem ọha na ụlọ ọrụ tagzi na nnukwu obodo aka iji ụgbọ mmiri ha rụọ ọrụ nke ọma ma belata oge nchere ndị njem.

Ngalaba ike. ExxonMobil na IBM na-akwalite ojiji nke quantum computing na ngalaba ike. Ha na-elekwasị anya n'ịmepụta ụdị teknụzụ ume ọhụrụ, melite arụmọrụ ike yana ibelata ikuku ikuku griin haus. Ọnụ ọgụgụ na mgbagwoju anya nke ihe ịma aka ndị ngalaba ike na-eche ihu karịrị akarị nke kọmputa ọdịnala taa ma dabara nke ọma ịnwale na quantum.

Ụlọ ọrụ ọgwụ. Accenture Labs na 1QBit na-emekọrịta ihe, ụlọ ọrụ ngwanrọ quantum. N'ime naanị ọnwa 2, ha si na nyocha gaa na-egosi-nke-n'iji ngwa na-eṅomi mgbagwoju molekụla mmekọrịta na atomic ọkwa. N'ihi ike nke quantum computing, ọ ga-ekwe omume ugbu a nyochaa nnukwu ụmụ irighiri ihe. Kedu ihe nke a ga-enye ọha mmadụ? Ọgwụ ọhụrụ nwere mmetụta dị ntakịrị.

Ngalaba ego. Teknụzụ ndị dabeere na ụkpụrụ nke quantum theory na-adọta mmasị nke ụlọ akụ. Ha nwere mmasị ịhazi azụmahịa, azụmaahịa na ụdị data ndị ọzọ ngwa ngwa o kwere mee. Barclays na JP Morgan Chase (ya na IBM), yana NatWest (ya na Fujitsu) emelarị nnwale ha na mmepe nke ngwanrọ pụrụ iche.

Nnabata nke nnukwu ụlọ ọrụ dị otú ahụ na mpụta nke ndị ọsụ ụzọ quantum na-arụ ọrụ na-ekwu ọtụtụ ihe gbasara ike azụmahịa nke quantum. Anyị na-ahụworị ka a na-etinye kọmpụta quantum n'ọrụ n'ime nsogbu ụwa n'ezie, site na ịkwalite nrụpụta ike ruo n'ịkwalite ụzọ ụgbọ ala. Na ihe dị mkpa, uru nke teknụzụ ga-abawanye ka ọ na-etolite.

isi: www.habr.com

Tinye a comment