Qubits beddelkii bits: waa maxay nooca mustaqbalka ee kombuyuutarrada quantumku noo hayaan?

Qubits beddelkii bits: waa maxay nooca mustaqbalka ee kombuyuutarrada quantumku noo hayaan?
Mid ka mid ah caqabadaha ugu waaweyn ee sayniska ee waqtigeena ayaa noqday tartanka si loo abuuro kumbuyuutarka ugu horreeya ee waxtarka leh. Kumanaan physicists ah iyo injineero ayaa ka qayb qaata. IBM, Google, Alibaba, Microsoft iyo Intel waxay horumarinayaan fikradahooda. Sidee aaladda kombuyuutarada xoogga leh u beddeli doontaa adduunkeenna, maxayse muhiim u tahay?

Bal qiyaas in yar: kombuyuutar quantum buuxa ayaa la sameeyay. Waxay noqotay shay la yaqaan oo dabiici ah oo nolosheenna ah. Xisaabinta qadiimiga ah hadda waxa kaliya oo lagaga hadlaa dugsiga, casharrada taariikhda. Meel qoto dheer oo hoose oo qabow ah, mashiinnada xoogga leh waxay ku shaqeeyaan qubits si ay u xoojiyaan robots caqli ahaan macmal ah. Waxay qabtaan dhammaan hawlaha khatarta ah oo fudud. Markaad dhex socoto beerta, waxaad eegtaa hareeraha oo waxaad arkaysaa dhammaan noocyada robots. Makhluuqa bini'aadantinimo eeyada socda, iibiya jalaatada, hagaajiyaan fiilooyinka korantada, oo xaaqaan aagga. Moodooyinka qaarkood waxay beddelaan xayawaanka rabaayada ah.

Waxaan helnay fursad aan ku muujino dhammaan siraha Caalamka oo aan eegno gudaha nafteena. Daawadu waxay gaadhay heer cusub - dawooyin cusub ayaa la soo saaraa toddobaad kasta. Waxaan saadaalin karnaa oo go'aamin karnaa halka ay ku yaaliin kheyraadka yar sida gaaska iyo saliidda. Dhibaatada kulaylka caalamiga ah waa la xalliyay, hababka badbaadinta tamarta ayaa la hagaajiyay, mana jiraan wax saxmad ah oo ka jira magaalooyinka. Kumbuyuutarku ma aha oo kaliya inuu xakameeyo dhammaan baabuurta robotka, laakiin sidoo kale wuxuu hubiyaa dhaqdhaqaaqa xorta ah: wuxuu la socdaa xaaladda waddooyinka, hagaajinta waddooyinka wuxuuna la wareegayaa kantaroolka darawallada haddii loo baahdo. Tani waa sida da'da quantumku u ekaan karto.

Quantum Gold Rush

Rajada codsigu waa mid cajiib ah, taas oo ah sababta maalgelinta horumarinta tirada ay u kordheyso sannad kasta. Suuqa xisaabinta tirada adduunka ayaa lagu qiimeeyay $81,6 milyan sanadka 2018. Khubarada Market.us waxay ku qiyaaseen in 2026 ay gaari doonto $381,6 milyan. Taasi waa, waxay kordhin doontaa celcelis ahaan 21,26% sanadkiiba laga bilaabo 2019 ilaa 2026.

Kobacani waxa kiciyay isticmaalka sii kordhaya ee quantum cryptography ee codsiyada amniga oo ay dhaqaajiso maalgelinta ka imanaysa xisaabinta suuqa daneeyayaasha. Bilowgii sanadkan, maalgashadayaasha gaarka ah waxay maalgeliyeen ugu yaraan 52 shirkadood oo tignoolajiyada quantum adduunka oo dhan ah, sida lagu sheegay falanqayn uu sameeyay joornaalka sayniska ee Nature. Ciyaartoyda waaweyn sida IBM, Google, Alibaba, Microsoft, Intel, iyo D-Wave Systems waxay ku dhibtoonayaan inay abuuraan kombuyuutar quntum ah oo si dhab ah loo dabaqi karo.

Haa, ilaa inta lacagta ku qulqulaysa aaggan sannad kasta ay ka dhigan tahay kharash yar (marka la barbardhigo $ 2018 ee maalgashiga AI ee 9,3). Laakiin tirooyinkani waxay muhiim u yihiin warshadaha aan qaan-gaarin ee aan weli ku faanin tilmaamayaasha waxqabadka.

Xallinta dhibaatooyinka tirada

Waxaad u baahan tahay inaad fahamto in maanta tignoolajiyada ay weli ku jirto dhallaankeeda. Waxaa suurtagal ahayd in la abuuro kaliya noocyada mashiinnada tirada iyo hal nidaam tijaabo ah. Waxay awood u leeyihiin fulinta algorithms go'an ee kakanaanta hoose. Kumbuyuutarkii ugu horreeyay ee 2-qubit ah ayaa la sameeyay 1998-kii, waxayna ku qaadatay bini'aadamka 21 sano in la keeno aaladaha heerka saxda ah, waxa loogu yeero "Supremacy Quantum". Ereygan waxa alifay borofisar Caltech John Preskill. Waxayna ka dhigan tahay awoodda aaladaha quantum si ay u xalliyaan mashaakilaadka si ka dhakhso badan kombiyuutarada qadiimiga ah ee ugu awoodda badan.

Horumarka aaggan waxaa samaysay shirkadda California ee Google. Bishii Sebtembar 2019, shirkaddu waxay ku dhawaaqday in qalabkeeda 53-qubit Sycamore uu ku dhammaystiray xisaabinta 200 ilbiriqsi taas oo qaadan doonta 10 oo sano supercomputer-ka casriga ah in la dhammaystiro. Hadalkaas ayaa dhaliyay muran badan. IBM waxay si cad u khilaaftay xisaabinta noocaas ah. Boggeeda, shirkaddu waxay ku qortay in kombuyuutarkeeda Summit supercomputer uu la qabsan doono hawshan 000 maalmood gudahood. Dhammaan waxa loo baahan yahay waa in la kordhiyo awoodda kaydinta diskka. In kasta oo run ahaantii faraqa u dhexeeyaa aanu ahayn mid aad u weyn, Google runtii waa kii ugu horreeyay ee gaadha "sareynta tirada". Tanina waa guul muhiim u ah cilmi-baarista kombuyuutarka. Laakiin wax kale ma jiraan. Sycamore's feat waa kaliya ujeeddooyin mudaaharaad. Ma laha codsi la taaban karo oo aan waxtar u lahayn xallinta dhibaatooyinka dhabta ah.

Dhibaatada ugu weyni waa qalabka. Halka qaniinyada xisaabinta dhaqameedku ay leeyihiin qiimaha 0 ama 1, adduunka tirada qariibka ah, qubits waxay ku jiri karaan labada gobol isku mar. Gurigan waxaa lagu magacaabaa superposition. Qubits waa sida dusha sare oo wareeg ah: waxay u wareegaan labadaba saacada iyo ka soo horjeeda, kor iyo hoos ayay u dhaqaaqaan. Haddii aad u aragto tan jahawareer, markaa waxaad ku jirtaa shirkad weyn. Richard Feynman ayaa mar yiri, "Haddii aad u maleyneyso inaad fahantay makaanikada tirada, ma fahmin." Ereyo geesinimo leh oo ka soo yeedhay ninkii ku guulaystay abaalmarinta Nobel Prize ee... quantum mechanics.

Markaa, qubits aad ayay u deggan yihiin oo waxay ku xiran yihiin saameyn dibadeed. Baabuurka hoos mara daaqadaha shaybaarka, qaylada gudaha ee nidaamka qaboojinta, qayb koofiyad duulaysa - faragelin kasta oo random ah, wax kasta oo is dhexgalka ah ayaa carqaladeeya isku xirnaantooda oo ay decohere. Tani waxay wax u dhimaysaa xisaabinta.

Su'aasha muhiimka ah ee horumarinta xisaabinta quantum-ka ayaa ah xalka qalabka laga helo kuwa badan oo la sahamiyay ayaa hubin doona xasilloonida qubits. Qof kasta oo xalliya dhibaatada isku xirnaanta oo ka dhiga kombuyuutarrada quantum sida GPU-yada caadiga ah wuxuu ku guuleysan doonaa Nobel Prize wuxuuna noqonayaa qofka ugu qanisan adduunka.

Waddada ganacsigeyntu

Sannadkii 2011, shirkadda Canadian D-Wave Systems Inc. wuxuu ahaa kii ugu horreeyay ee iibiya kombuyuutarrada quantum, inkastoo faa'iidadooda ay ku kooban tahay dhibaatooyinka xisaabta qaarkood. Bilaha soo socdana, malaayiin horumariyayaal ah ayaa awood u yeelan doona in ay bilaabaan isticmaalka soo-saareyaasha quantum-ka iyada oo loo marayo daruuraha - IBM waxa ay ballan qaadaysaa in ay siin doonto marin u helka qalabkeeda 53-qubit. Ilaa hadda, 20 shirkadood ayaa mudnaantan ku helay barnaamijka la yiraahdo Q Network. Waxaa ka mid ah soo saaraha qalabka Samsung Electronics, baabuurta Honda Motor iyo Daimler, shirkadaha kiimikada JSR iyo Nagase, bangiyada JPMorgan Chase & Co. iyo Barclays.

Shirkadaha badankood ee tijaabinaya xisaabinta quantum-ka maanta waxay u arkaan inay tahay qayb muhiim ah oo mustaqbalka ah. Hadafkooda ugu weyn hadda waa inay ogaadaan waxa ka shaqeeya xisaabinta quantum iyo waxa aan shaqayn. U diyaar garow inaad noqoto qofka ugu horreeya ee soo bandhiga tignoolajiyada ganacsiga marka ay diyaar noqoto.

Ururada gaadiidka. Volkswagen, oo ay weheliso D-Wave, ayaa horumarinaysa codsiga tirada - nidaamka xakamaynta taraafikada. Barnaamijkan cusub waxa uu awood u siin doonaa ururada gaadiidka dadweynaha iyo shirkadaha tagaasida ee magaalooyinka waaweyn in ay si hufan u isticmaalaan gaadiidkooda oo ay yareeyaan wakhtiga sugitaanka rakaabka.

Qaybta tamarta. ExxonMobil iyo IBM ayaa kor u qaadaya isticmaalka xisaabinta quantum ee qaybta tamarta. Waxay diiradda saarayaan horumarinta tignoolajiyada tamarta cusub ee kala duwan, hagaajinta waxtarka tamarta iyo yaraynta qiiqa gaaska aqalka dhirta lagu koriyo. Miisaanka iyo kakanaanta caqabadaha soo wajaha waaxda tamarta ayaa ka baxsan baaxadda kombiyuutarada dhaqameed ee maanta waxayna ku habboon yihiin tijaabinta kuwa tirada.

Shirkadaha dawooyinka. Accenture Labs waxay iskaashi la leedahay 1QBit, shirkad software quantum ah. Kaliya 2 bilood gudahood, waxay ka baxeen cilmi-baaris ilaa caddayn-fikrad-iyagoo isticmaalaya codsi si ay u qaabeeyaan isdhexgalka molecular ee kakan ee heerarka atomiga. Thanks to the power of quantum computing, hadda waxaa suurtagal ah in la falanqeeyo molecules waaweyn. Maxay tani siin doontaa bulshada? Daawooyin cusub oo leh waxyeelada ugu yar.

Qaybta maaliyadda. Tiknoolajiyada ku salaysan mabaadi'da aragtida quantum-ka ayaa si isa soo taraysa u soo jiidanaya xiisaha bangiyada. Waxay xiisaynayaan inay habeeyaan wax kala iibsiga, ganacsiga iyo noocyada kale ee xogta sida ugu dhakhsaha badan ee suurtogalka ah. Barclays iyo JP Morgan Chase (oo leh IBM), iyo sidoo kale NatWest (oo leh Fujitsu) waxay horeyba u sameynayaan tijaabooyinkooda horumarinta software-ka gaarka ah.

Oggolaanshaha shirkadaha waaweyn ee noocaas ah iyo soo ifbaxa hormoodka tiro-koobka ganacsiga waxa ay si weyn uga hadlaan wax-soo-saarka ganacsi ee quantum-ka. Waxaan horeyba u aragnaa xisaabinta quantum-ka oo lagu dabaqayo dhibaatooyinka adduunka dhabta ah, laga bilaabo hagaajinta waxtarka tamarta iyo hagaajinta waddooyinka baabuurta. Iyo muhiimada, qiimaha tignoolajiyada ayaa kordhin doona marka ay horumarto.

Source: www.habr.com

Add a comment