අපගේ කාලයේ ප්රධාන විද්‍යාත්මක අභියෝගයක් වී ඇත්තේ පළමු ප්‍රයෝජනවත් ක්වොන්ටම් පරිගණකය නිර්මාණය කිරීමේ තරඟයයි. භෞතික විද්‍යාඥයින් සහ ඉංජිනේරුවන් දහස් ගණනක් එයට සහභාගී වෙනවා. IBM, Google, Alibaba, Microsoft සහ Intel ඔවුන්ගේ සංකල්ප සංවර්ධනය කරමින් සිටී. බලවත් පරිගණක උපාංගයක් අපගේ ලෝකය වෙනස් කරන්නේ කෙසේද, එය එතරම් වැදගත් වන්නේ ඇයි?
මොහොතකට සිතන්න: සම්පූර්ණ ක්වොන්ටම් පරිගණකයක් නිර්මාණය කර ඇත. එය අපගේ ජීවිතයේ හුරුපුරුදු හා ස්වභාවික අංගයක් බවට පත්ව ඇත. සම්භාව්‍ය ගණනය කිරීම් දැන් කතා කරන්නේ පාසලේදී, ඉතිහාස පාඩම් වලදී පමණි. සීතල බිම් මහලක ගැඹුරු තැනක, කෘත්‍රිමව බුද්ධිමත් රොබෝවරුන් බලගැන්වීම සඳහා බලවත් යන්ත්‍ර ක්විට් මත ක්‍රියා කරයි. ඔවුන් සියලු භයානක හා සරලව ඒකාකාරී කාර්යයන් ඉටු කරයි. උද්යානය හරහා ගමන් කරන විට, ඔබ වටපිට බැලූ අතර විවිධ වර්ගයේ රොබෝවරු දකිති. මානවරූපී ජීවීන් බල්ලන් ඇවිදිනවා, අයිස්ක්‍රීම් විකුණනවා, විදුලි රැහැන් අලුත්වැඩියා කරනවා, සහ ප්‍රදේශය අතුගානවා. සමහර ආකෘති සුරතල් සතුන් වෙනුවට.
විශ්වයේ සියලු රහස් හෙළි කිරීමට සහ අප තුළම බැලීමට අපට අවස්ථාව ලැබුණි. වෛද්‍ය විද්‍යාව නව මට්ටමකට පැමිණ ඇත - සෑම සතියකම නව්‍ය ඖෂධ සංවර්ධනය වෙමින් පවතී. ගෑස් සහ තෙල් වැනි හිඟ සම්පත් ඇති ස්ථාන අපට පුරෝකථනය කර තීරණය කළ හැකිය. ගෝලීය උෂ්ණත්වය ඉහළ යාමේ ගැටලුව විසඳා ඇත, බලශක්ති ඉතිරිකිරීමේ ක්රම ප්රශස්ත කර ඇත, නගරවල තවත් වාහන තදබදයක් නොමැත. ක්වොන්ටම් පරිගණකය සියලුම රොබෝ මෝටර් රථ පාලනය කරනවා පමණක් නොව, නිදහස් චලනය සහතික කරයි: එය මාර්ගවල තත්වය නිරීක්ෂණය කරයි, මාර්ග සකස් කරයි සහ අවශ්ය නම් රියදුරන්ගෙන් පාලනය ලබා ගනී. ක්වොන්ටම් යුගය පෙනෙන්නේ මෙයයි.
ක්වොන්ටම් රන් රෂ්
යෙදුම් අපේක්ෂාවන් විශ්මයජනක ය, එබැවින් ක්වොන්ටම් වර්ධනයන්හි ආයෝජන සෑම වසරකම වර්ධනය වේ. ගෝලීය ක්වොන්ටම් පරිගණක වෙළඳපොලේ වටිනාකම 81,6 දී ඩොලර් මිලියන 2018 කි. Market.us විශේෂඥයින් ඇස්තමේන්තු කරන්නේ 2026 වන විට එය ඩොලර් මිලියන 381,6 දක්වා ළඟා වනු ඇති බවයි. එනම් 21,26 සිට 2019 දක්වා වසරකට සාමාන්‍යයෙන් 2026% කින් වැඩි වනු ඇත.
මෙම වර්ධනයට ඉන්ධන සපයනු ලබන්නේ ක්වොන්ටම් ක්‍රිප්ටෝග්‍රැෆි භාවිතයේ වර්ධනය වන අතර ක්වොන්ටම් පරිගණක වෙළඳපොළ පාර්ශවකරුවන්ගේ ආයෝජන මගින් මෙහෙයවනු ලැබේ. Nature විද්‍යාත්මක සඟරාවේ විශ්ලේෂණයකට අනුව, මෙම වසර ආරම්භය වන විට පුද්ගලික ආයෝජකයින් ලොව පුරා ක්වොන්ටම් තාක්ෂණ සමාගම් 52කට වත් අරමුදල් සපයා ඇත. IBM, Google, Alibaba, Microsoft, Intel, සහ D-Wave Systems වැනි ප්රධාන ක්‍රීඩකයින් ප්‍රායෝගිකව අදාළ වන ක්වොන්ටම් පරිගණකයක් නිර්මාණය කිරීමට අරගල කරමින් සිටී.
ඔව්, සෑම වසරකම මෙම ප්‍රදේශයට ගලා එන මුදල් කුඩා වියදමක් නියෝජනය කරන තාක් කල් (2018 දී AI ආයෝජනයේ ඩොලර් බිලියන 9,3 හා සසඳන විට). නමුත් තවමත් කාර්ය සාධන දර්ශක ගැන පුරසාරම් දොඩන්නේ නැති නොමේරූ කර්මාන්තයක් සඳහා මෙම සංඛ්‍යා වැදගත් වේ.
ක්වොන්ටම් ගැටළු විසඳීම
අද තාක්ෂණය තවමත් ළදරු අවධියේ පවතින බව ඔබ තේරුම් ගත යුතුය. ක්වොන්ටම් යන්ත්‍රවල මූලාකෘති සහ තනි පර්යේෂණ පද්ධති පමණක් නිර්මාණය කිරීමට හැකි විය. අඩු සංකීර්ණතාවයකින් යුත් ස්ථාවර ඇල්ගොරිතම ක්‍රියාත්මක කිරීමට ඔවුන්ට හැකියාව ඇත. පළමු 2-Qubit පරිගණකය 1998 දී නිර්මාණය කරන ලද අතර, උපකරණ නිසි මට්ටමට ගෙන ඒමට මානව වර්ගයාට වසර 21 ක් ගත විය, එය ඊනියා "ක්වොන්ටම් ආධිපත්‍යය". මෙම යෙදුම කැල්ටෙක් මහාචාර්ය ජෝන් ප්‍රෙස්කිල් විසින් නිර්මාණය කරන ලදී. තවද එයින් අදහස් වන්නේ ක්වොන්ටම් උපාංගවලට වඩාත්ම බලවත් සම්භාව්‍ය පරිගණකවලට වඩා වේගයෙන් ගැටළු විසඳීමට ඇති හැකියාවයි.
මෙම ප්‍රදේශයේ පෙරළියක් සිදු කළේ කැලිෆෝනියානු සමාගමක් වන ගූගල් විසිනි. 2019 සැප්තැම්බරයේදී, සංස්ථාව නිවේදනය කළේ එහි 53-Qubit Sycamore උපාංගය තත්පර 200 කින් ගණනය කිරීමක් සම්පූර්ණ කළ අතර එය අති නවීන සුපිරි පරිගණකයක් සම්පූර්ණ කිරීමට වසර 10 ක් ගතවනු ඇති බවයි. එම ප්‍රකාශය මහත් ආන්දෝලනයකට තුඩු දුන්නේය. එවැනි ගණනය කිරීම් සමඟ IBM නිශ්චිතවම එකඟ නොවීය. එහි බ්ලොග් අඩවියේ, සමාගම ලියා ඇත්තේ එහි Summit සුපිරි පරිගණකය දින 000 කින් මෙම කාර්යයට මුහුණ දෙන බවයි. තවද අවශ්ය වන්නේ තැටි ගබඩා කිරීමේ ධාරිතාව වැඩි කිරීමයි. යථාර්ථයේ දී වෙනස එතරම් දැවැන්ත නොවූවත්, "ක්වොන්ටම් ආධිපත්‍යය" ලබා ගත් පළමු පුද්ගලයා ගූගල් ය. තවද මෙය පරිගණක පර්යේෂණයේ වැදගත් සන්ධිස්ථානයකි. නමුත් තවත් කිසිවක් නැත. සිකමෝර්ගේ දස්කම තනිකරම නිරූපණ අරමුණු සඳහාය. එය ප්‍රායෝගික යෙදුමක් නොමැති අතර සැබෑ ගැටළු විසඳීම සඳහා නිෂ්ඵල වේ.
ප්රධාන ගැටළුව වන්නේ දෘඪාංගයයි. සාම්ප්‍රදායික පරිගණන බිටු වලට 0 හෝ 1 අගයක් ඇති අතර, අමුතු ක්වොන්ටම් ලෝකයේ, qubits එකවර අවස්ථා දෙකෙහිම පැවතිය හැක. මෙම ගුණාංගය සුපිරි පිහිටීම ලෙස හැඳින්වේ. Qubits හරියට කැරකෙන මුදුන් වැනි ය: ඒවා දක්ෂිණාවර්තව සහ වාමාවර්තව භ්‍රමණය වේ, ඉහළට සහ පහළට ගමන් කරයි. ඔබට මෙය අවුල් සහගත බව පෙනේ නම්, ඔබ හොඳ සමාගමක සිටී. Richard Feynman වරක් පැවසුවේ, "ඔබ ක්වොන්ටම් යාන්ත්‍ර විද්‍යාව තේරුම් ගෙන ඇතැයි ඔබ සිතන්නේ නම්, ඔබට එය නොතේරේ" යනුවෙනි. ක්වොන්ටම් යාන්ත්‍ර විද්‍යාව සඳහා නොබෙල් ත්‍යාගය දිනූ මිනිසාගේ නිර්භීත වචන.
එබැවින්, කියුබිට් අතිශයින්ම අස්ථායී වන අතර බාහිර බලපෑම්වලට යටත් වේ. රසායනාගාර ජනේල යටින් ගමන් කරන මෝටර් රථයක්, සිසිලන පද්ධතියේ අභ්‍යන්තර ඝෝෂාව, පියාසර කරන කොස්මික් අංශුවක් - ඕනෑම අහඹු මැදිහත්වීමක්, ඕනෑම අන්තර්ක්‍රියාවක් ඔවුන්ගේ සමමුහුර්තතාවයට බාධා කරන අතර ඒවා විසංයෝජනය කරයි. මෙය පරිගණනයට අහිතකරයි.
ක්වොන්ටම් පරිගණනයේ දියුණුව සඳහා වන ප්රධාන ප්‍රශ්නය නම්, ගවේෂණය කරන ලද බොහෝ දේවලින් කුමන දෘඪාංග විසඳුම මගින් කියුබිට් වල ස්ථායීතාවය සහතික කරනු ඇතිද යන්නයි. coherence ප්‍රශ්නය විසඳා ක්වොන්ටම් පරිගණක GPU තරම් පොදු බවට පත් කරන තැනැත්තා නොබෙල් ත්‍යාගය දිනාගෙන ලෝකයේ ධනවත්ම පුද්ගලයා බවට පත්වේ.
වාණිජකරණයට මග
2011 දී කැනේඩියානු සමාගමක් වන D-Wave Systems Inc. ක්වොන්ටම් පරිගණක අලෙවි කළ පළමු පුද්ගලයා විය, නමුත් ඒවායේ ප්‍රයෝජනය ඇතැම් ගණිතමය ගැටළු වලට සීමා වේ. ඉදිරි මාසවලදී, මිලියන සංඛ්‍යාත සංවර්ධකයින්ට Cloud හරහා ක්වොන්ටම් ප්‍රොසෙසර භාවිතා කිරීම ආරම්භ කිරීමට හැකි වනු ඇත - IBM එහි 53-qubit උපාංගයට ප්‍රවේශය ලබා දීමට පොරොන්දු වේ. Q Network නම් වැඩසටහනක් යටතේ මේ වන විට සමාගම් 20කට මෙම වරප්‍රසාදය ලැබී ඇත. ඒවා අතර උපකරණ නිෂ්පාදක Samsung Electronics, මෝටර් රථ නිෂ්පාදකයින් Honda Motor සහ Daimler, රසායනික සමාගම් JSR සහ Nagase, බැංකු JPMorgan Chase & Co. සහ බාර්ක්ලේස්.
අද ක්වොන්ටම් පරිගණනය අත්හදා බලන බොහෝ සමාගම් එය අනාගතයේ අනිවාර්ය අංගයක් ලෙස සලකයි. ඔවුන්ගේ ප්රධාන මෙහෙවර දැන් ක්වොන්ටම් පරිගණනයේ ක්‍රියා කරන්නේ කුමක්ද සහ නොකරන්නේ කුමක්ද යන්න සොයා බැලීමයි. එය සූදානම් වූ විට ව්‍යාපාරයට තාක්ෂණය හඳුන්වා දුන් පළමු පුද්ගලයා වීමට සූදානම් වන්න.
ප්රවාහන සංවිධාන. Volkswagen, D-Wave සමඟ එක්ව ක්වොන්ටම් යෙදුමක් - රථවාහන පාලන පද්ධතියක් සංවර්ධනය කරයි. මෙම නව වැඩසටහන මගින් විශාල නගරවල සිටින පොදු ප්රවාහන සංවිධානවලට සහ කුලී රථ සමාගම්වලට තම රථවාහන වඩාත් කාර්යක්ෂමව භාවිත කිරීමට සහ මගීන්ගේ රැඳී සිටීමේ කාලය අවම කිරීමට හැකි වේ.
බලශක්ති අංශය. ExxonMobil සහ IBM බලශක්ති අංශයේ ක්වොන්ටම් පරිගණක භාවිතය ප්‍රවර්ධනය කරයි. ඔවුන් නව බලශක්ති තාක්ෂණ මාලාවක් සංවර්ධනය කිරීම, බලශක්ති කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කිරීම සහ හරිතාගාර වායු විමෝචනය අඩු කිරීම කෙරෙහි අවධානය යොමු කර ඇත. බලශක්ති ක්ෂේත්‍රය මුහුණ දෙන අභියෝගවල පරිමාණය සහ සංකීර්ණත්වය වර්තමාන සම්ප්‍රදායික පරිගණකවල විෂය පථයට ඔබ්බෙන් වන අතර ක්වොන්ටම් ඒවා මත පරීක්‍ෂා කිරීමට හොඳින් ගැලපේ.
ඖෂධ සමාගම්. Accenture Labs ක්වොන්ටම් මෘදුකාංග සමාගමක් වන 1QBit සමඟ හවුල් වේ. යන්තම් මාස 2 කින්, ඔවුන් පර්යේෂණයේ සිට සංකල්පයේ සාධනය දක්වා-පරමාණුක මට්ටම්වලදී සංකීර්ණ අණුක අන්තර්ක්‍රියා ආදර්ශන කිරීමට යෙදුමක් භාවිතා කළහ. ක්වොන්ටම් පරිගණනයේ බලයට ස්තූතිවන්ත වන අතර, දැන් විශාල අණු විශ්ලේෂණය කිරීමට හැකි වේ. මෙය සමාජයට ලබා දෙන්නේ කුමක්ද? අවම අතුරු ආබාධ සහිත නව්‍ය ඖෂධ.
මූල්ය අංශය. ක්වොන්ටම් සිද්ධාන්තයේ මූලධර්ම මත පදනම් වූ තාක්ෂණයන් බැංකු උනන්දුව වැඩි වැඩියෙන් ආකර්ෂණය කරයි. ඔවුන් හැකි ඉක්මනින් ගනුදෙනු, වෙළඳාම් සහ වෙනත් ආකාරයේ දත්ත සැකසීමට උනන්දු වෙති. Barclays සහ JP Morgan Chase (IBM සමඟ), මෙන්ම NatWest (Fujitsu සමඟ) දැනටමත් විශේෂිත මෘදුකාංග සංවර්ධනය කිරීම සඳහා ඔවුන්ගේ අත්හදා බැලීම් සිදු කරයි.
එවැනි විශාල සමාගම් විසින් පිළිගැනීම සහ ව්‍යවසායක ක්වොන්ටම් පුරෝගාමීන් බිහිවීම ක්වොන්ටම් හි වාණිජ ශක්‍යතාව ගැන කතා කරයි. බලශක්ති කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කිරීමේ සිට වාහන මාර්ග ප්රශස්ත කිරීම දක්වා සැබෑ ලෝකයේ ගැටළු සඳහා ක්වොන්ටම් පරිගණනය යොදන බව අපි දැනටමත් දකිමු. වැදගත්ම දෙය නම්, තාක්ෂණය දියුණු වන විට එහි වටිනාකම වැඩි වීමයි.
මූලාශ්රය: www.habr.com