பிட்களுக்குப் பதிலாக க்யூபிட்ஸ்: குவாண்டம் கம்ப்யூட்டர்கள் எப்படிப்பட்ட எதிர்காலத்தை நமக்குச் சேமித்து வைத்திருக்கின்றன?

நமது காலத்தின் முக்கிய அறிவியல் சவால்களில் ஒன்று முதல் பயனுள்ள குவாண்டம் கணினியை உருவாக்குவதற்கான பந்தயமாக மாறியுள்ளது. இதில் ஆயிரக்கணக்கான இயற்பியலாளர்கள் மற்றும் பொறியாளர்கள் பங்கேற்கின்றனர். ஐபிஎம், கூகுள், அலிபாபா, மைக்ரோசாப்ட் மற்றும் இன்டெல் ஆகியவை தங்கள் கருத்துக்களை உருவாக்கி வருகின்றன. ஒரு சக்திவாய்ந்த கணினி சாதனம் நம் உலகத்தை எவ்வாறு மாற்றும், அது ஏன் மிகவும் முக்கியமானது?

ஒரு கணம் கற்பனை செய்து பாருங்கள்: ஒரு முழு அளவிலான குவாண்டம் கணினி உருவாக்கப்பட்டது. இது நம் வாழ்வின் பழக்கமான மற்றும் இயற்கையான அங்கமாகிவிட்டது. கிளாசிக்கல் கணக்கீடுகள் இப்போது பள்ளியில், வரலாற்று பாடங்களில் மட்டுமே பேசப்படுகின்றன. குளிர்ந்த அடித்தளத்தில் எங்கோ ஆழமான, சக்திவாய்ந்த இயந்திரங்கள் செயற்கையாக புத்திசாலித்தனமான ரோபோக்களை இயக்குவதற்கு குவிட்களில் இயங்குகின்றன. அவர்கள் அனைத்து ஆபத்தான மற்றும் வெறுமனே சலிப்பான பணிகளைச் செய்கிறார்கள். பூங்கா வழியாக நடைபயிற்சி, நீங்கள் சுற்றி பார்க்க மற்றும் அனைத்து வகையான ரோபோக்கள் பார்க்க. மனித உருவம் கொண்ட உயிரினங்கள் நாய்களை நடமாடுகின்றன, ஐஸ்கிரீம் விற்கின்றன, மின் வயரிங் பழுதுபார்த்து, அப்பகுதியை சுத்தம் செய்கின்றன. சில மாதிரிகள் செல்லப்பிராணிகளை மாற்றுகின்றன.

பிரபஞ்சத்தின் அனைத்து ரகசியங்களையும் வெளிப்படுத்தவும் நமக்குள் பார்க்கவும் எங்களுக்கு வாய்ப்பு கிடைத்தது. மருத்துவம் ஒரு புதிய நிலையை எட்டியுள்ளது - ஒவ்வொரு வாரமும் புதுமையான மருந்துகள் உருவாக்கப்படுகின்றன. எரிவாயு மற்றும் எண்ணெய் போன்ற பற்றாக்குறை வளங்கள் எங்கு உள்ளன என்பதை நாம் கணித்து தீர்மானிக்க முடியும். புவி வெப்பமடைதல் பிரச்சனை தீர்க்கப்பட்டுள்ளது, ஆற்றல் சேமிப்பு முறைகள் மேம்படுத்தப்பட்டுள்ளன, மேலும் நகரங்களில் போக்குவரத்து நெரிசல்கள் இல்லை. குவாண்டம் கணினி அனைத்து ரோபோ கார்களையும் கட்டுப்படுத்துவது மட்டுமல்லாமல், இலவச இயக்கத்தையும் உறுதி செய்கிறது: இது சாலைகளில் நிலைமையை கண்காணிக்கிறது, பாதைகளை சரிசெய்கிறது மற்றும் தேவைப்பட்டால் டிரைவர்களிடமிருந்து கட்டுப்பாட்டை எடுத்துக்கொள்கிறது. குவாண்டம் வயது இப்படித்தான் இருக்கும்.

குவாண்டம் தங்க ரஷ்

பயன்பாட்டு வாய்ப்புகள் ஆச்சரியமாக இருக்கிறது, அதனால்தான் குவாண்டம் மேம்பாடுகளில் முதலீடுகள் ஒவ்வொரு ஆண்டும் அதிகரித்து வருகின்றன. உலகளாவிய குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் சந்தை 81,6 இல் $ 2018 மில்லியனாக மதிப்பிடப்பட்டது. Market.us நிபுணர்கள் 2026 ஆம் ஆண்டில் இது $381,6 மில்லியன்களை எட்டும் என்று மதிப்பிடுகின்றனர். அதாவது, 21,26 முதல் 2019 வரை ஆண்டுக்கு சராசரியாக 2026% அதிகரிக்கும்.

பாதுகாப்பு பயன்பாடுகளில் குவாண்டம் கிரிப்டோகிராஃபியின் வளர்ந்து வரும் பயன்பாடு மற்றும் குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் சந்தை பங்குதாரர்களின் முதலீடுகளால் இந்த வளர்ச்சி தூண்டப்படுகிறது. இந்த ஆண்டின் தொடக்கத்தில், தனியார் முதலீட்டாளர்கள் உலகளவில் குறைந்தது 52 குவாண்டம் தொழில்நுட்ப நிறுவனங்களுக்கு நிதியளித்துள்ளனர் என்று நேச்சர் என்ற அறிவியல் இதழின் பகுப்பாய்வு தெரிவிக்கிறது. ஐபிஎம், கூகுள், அலிபாபா, மைக்ரோசாப்ட், இன்டெல் மற்றும் டி-வேவ் சிஸ்டம்ஸ் போன்ற முக்கிய வீரர்கள் நடைமுறையில் பொருந்தக்கூடிய குவாண்டம் கம்ப்யூட்டரை உருவாக்க சிரமப்படுகின்றனர்.

ஆம், ஒவ்வொரு ஆண்டும் இந்தப் பகுதியில் வரும் பணம் ஒரு சிறிய செலவினத்தைக் குறிக்கும் வரை (2018 இல் AI முதலீட்டில் $9,3 பில்லியனுடன் ஒப்பிடும்போது). ஆனால் செயல்திறன் குறிகாட்டிகளை இன்னும் பெருமைப்படுத்தாத முதிர்ச்சியடையாத தொழில்துறைக்கு இந்த எண்கள் குறிப்பிடத்தக்கவை.

குவாண்டம் சிக்கல்களைத் தீர்ப்பது

இன்று தொழில்நுட்பம் இன்னும் ஆரம்ப நிலையில் உள்ளது என்பதை நீங்கள் புரிந்து கொள்ள வேண்டும். குவாண்டம் இயந்திரங்கள் மற்றும் ஒற்றை பரிசோதனை அமைப்புகளின் முன்மாதிரிகளை மட்டுமே உருவாக்க முடிந்தது. அவை குறைந்த சிக்கலான நிலையான அல்காரிதம்களை இயக்கும் திறன் கொண்டவை. முதல் 2-குவிட் கணினி 1998 இல் உருவாக்கப்பட்டது, மேலும் "குவாண்டம் மேலாதிக்கம்" என்று அழைக்கப்படும் சாதனங்களை சரியான நிலைக்கு கொண்டு வர மனிதகுலம் 21 ஆண்டுகள் ஆனது. இந்த சொல் கால்டெக் பேராசிரியர் ஜான் பிரெஸ்கில் என்பவரால் உருவாக்கப்பட்டது. மேலும் இது மிகவும் சக்திவாய்ந்த கிளாசிக்கல் கம்ப்யூட்டர்களை விட வேகமாக பிரச்சனைகளை தீர்க்கும் குவாண்டம் சாதனங்களின் திறனைக் குறிக்கிறது.

கலிஃபோர்னியாவைச் சேர்ந்த கூகுள் நிறுவனத்தால் இந்த பகுதியில் ஒரு திருப்புமுனை ஏற்பட்டது. செப்டம்பர் 2019 இல், கார்ப்பரேஷன் அதன் 53-குவிட் சைகாமோர் சாதனம் 200 வினாடிகளில் ஒரு கணக்கீட்டை முடித்ததாக அறிவித்தது, இது ஒரு அதிநவீன சூப்பர் கம்ப்யூட்டரை முடிக்க 10 ஆண்டுகள் ஆகும். இந்த அறிக்கை பெரும் சர்ச்சையை ஏற்படுத்தியது. அத்தகைய கணக்கீடுகளை IBM திட்டவட்டமாக ஏற்கவில்லை. அதன் வலைப்பதிவில், நிறுவனம் தனது உச்சிமாநாடு சூப்பர் கம்ப்யூட்டர் இந்த பணியை 000 நாட்களில் சமாளிக்கும் என்று எழுதியது. மற்றும் தேவையான அனைத்து வட்டு சேமிப்பு திறனை அதிகரிக்க வேண்டும். உண்மையில் வித்தியாசம் அவ்வளவு பெரியதாக இல்லாவிட்டாலும், கூகுள் தான் "குவாண்டம் மேலாதிக்கத்தை" முதலில் அடைந்தது. மேலும் இது கணினி ஆராய்ச்சியில் ஒரு முக்கியமான மைல்கல். ஆனால் அதற்கு மேல் எதுவும் இல்லை. சைகாமோரின் சாதனை முற்றிலும் ஆர்ப்பாட்ட நோக்கங்களுக்காக மட்டுமே. இது நடைமுறை பயன்பாடு இல்லை மற்றும் உண்மையான பிரச்சனைகளை தீர்க்க பயனற்றது.

முக்கிய பிரச்சனை வன்பொருள். பாரம்பரிய கணக்கீட்டு பிட்கள் 0 அல்லது 1 மதிப்பைக் கொண்டிருக்கும் போது, ​​விசித்திரமான குவாண்டம் உலகில், குவிட்கள் ஒரே நேரத்தில் இரு நிலைகளிலும் இருக்கலாம். இந்த பண்பு சூப்பர்போசிஷன் என்று அழைக்கப்படுகிறது. குபிட்கள் சுழலும் டாப்ஸ் போன்றவை: அவை கடிகார திசையிலும் எதிரெதிர் திசையிலும் சுழலும், மேலும் கீழும் நகரும். இது குழப்பமாக இருந்தால், நீங்கள் சிறந்த நிறுவனத்தில் இருக்கிறீர்கள். ரிச்சர்ட் ஃபெய்ன்மேன் ஒருமுறை கூறினார், "நீங்கள் குவாண்டம் இயக்கவியலைப் புரிந்துகொள்கிறீர்கள் என்று நீங்கள் நினைத்தால், உங்களுக்கு அது புரியாது." குவாண்டம் இயக்கவியலுக்கான நோபல் பரிசு பெற்ற மனிதனின் துணிச்சலான வார்த்தைகள்.

எனவே, குவிட்கள் மிகவும் நிலையற்றவை மற்றும் வெளிப்புற தாக்கங்களுக்கு உட்பட்டவை. ஆய்வக ஜன்னல்களுக்கு அடியில் செல்லும் ஒரு கார், குளிரூட்டும் அமைப்பின் உள் சத்தம், பறக்கும் அண்டத் துகள் - ஏதேனும் சீரற்ற குறுக்கீடு, எந்தவொரு தொடர்பும் அவற்றின் ஒத்திசைவை சீர்குலைத்து அவை சிதைந்துவிடும். இது கணிப்பொறிக்கு தீங்கு விளைவிக்கும்.

குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கின் வளர்ச்சிக்கான முக்கிய கேள்வி என்னவென்றால், ஆராயப்பட்ட பலவற்றிலிருந்து எந்த வன்பொருள் தீர்வு குவிட்களின் நிலைத்தன்மையை உறுதி செய்யும். கோஹரன்ஸ் சிக்கலைத் தீர்த்து, குவாண்டம் கம்ப்யூட்டர்களை GPU களைப் போல பொதுவானதாக மாற்றுபவர் நோபல் பரிசை வெல்வார் மற்றும் உலகின் பணக்காரர் ஆவார்.

வணிகமயமாக்கலுக்கான பாதை

2011 இல், கனடிய நிறுவனமான டி-வேவ் சிஸ்டம்ஸ் இன்க். குவாண்டம் கம்ப்யூட்டர்களை முதன்முதலில் விற்பனை செய்தவர், இருப்பினும் அவற்றின் பயன் சில கணித சிக்கல்களுக்கு மட்டுமே. வரவிருக்கும் மாதங்களில், மில்லியன் கணக்கான டெவலப்பர்கள் கிளவுட் மூலம் குவாண்டம் செயலிகளைப் பயன்படுத்தத் தொடங்க முடியும் - IBM அதன் 53-குவிட் சாதனத்திற்கான அணுகலை வழங்குவதாக உறுதியளிக்கிறது. Q Network எனும் திட்டத்தின் கீழ் இதுவரை 20 நிறுவனங்கள் இந்தச் சலுகையைப் பெற்றுள்ளன. அவற்றில் சாதன உற்பத்தியாளர் சாம்சங் எலக்ட்ரானிக்ஸ், வாகன உற்பத்தியாளர்கள் ஹோண்டா மோட்டார் மற்றும் டைம்லர், ரசாயன நிறுவனங்கள் ஜேஎஸ்ஆர் மற்றும் நாகேஸ், வங்கிகள் ஜேபி மோர்கன் சேஸ் & கோ. மற்றும் பார்க்லேஸ்.

இன்று குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கைப் பரிசோதிக்கும் பெரும்பாலான நிறுவனங்கள் அதை எதிர்காலத்தின் ஒருங்கிணைந்த பகுதியாகக் கருதுகின்றன. குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கில் என்ன வேலை செய்கிறது மற்றும் எது செய்யாது என்பதைக் கண்டுபிடிப்பதே அவர்களின் முக்கிய பணி. தொழில் நுட்பம் தயாரானதும் அதை வணிகத்தில் முதலில் அறிமுகப்படுத்த தயாராக இருங்கள்.

போக்குவரத்து அமைப்புகள். வோக்ஸ்வாகன், டி-வேவ் உடன் இணைந்து, ஒரு குவாண்டம் பயன்பாட்டை உருவாக்குகிறது - ஒரு போக்குவரத்து கட்டுப்பாட்டு அமைப்பு. புதிய திட்டம் பொது போக்குவரத்து நிறுவனங்கள் மற்றும் பெரிய நகரங்களில் உள்ள டாக்சி நிறுவனங்கள் தங்கள் கடற்படையை மிகவும் திறமையாக பயன்படுத்தவும், பயணிகள் காத்திருக்கும் நேரத்தை குறைக்கவும் உதவும்.

ஆற்றல் துறை. ExxonMobil மற்றும் IBM ஆகியவை ஆற்றல் துறையில் குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கின் பயன்பாட்டை ஊக்குவிக்கின்றன. புதிய ஆற்றல் தொழில்நுட்பங்களின் வரம்பை உருவாக்குதல், ஆற்றல் செயல்திறனை மேம்படுத்துதல் மற்றும் பசுமைக்குடில் வாயு உமிழ்வைக் குறைத்தல் ஆகியவற்றில் அவை கவனம் செலுத்துகின்றன. ஆற்றல் துறை எதிர்கொள்ளும் சவால்களின் அளவு மற்றும் சிக்கலானது இன்றைய பாரம்பரிய கணினிகளின் எல்லைக்கு அப்பாற்பட்டது மற்றும் குவாண்டம் ஒன்றைச் சோதிக்க மிகவும் பொருத்தமானது.

மருந்து நிறுவனங்கள். குவாண்டம் மென்பொருள் நிறுவனமான 1QBit உடன் Accenture Labs கூட்டு சேர்ந்துள்ளது. வெறும் 2 மாதங்களில், அணு மட்டங்களில் சிக்கலான மூலக்கூறு இடைவினைகளை மாதிரியாக்க ஒரு பயன்பாட்டைப் பயன்படுத்தி, அவர்கள் ஆராய்ச்சியிலிருந்து கருத்தின் ஆதாரத்திற்குச் சென்றனர். குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கின் சக்திக்கு நன்றி, இப்போது பெரிய மூலக்கூறுகளை பகுப்பாய்வு செய்ய முடியும். இது சமூகத்திற்கு என்ன தரும்? குறைந்த பக்க விளைவுகள் கொண்ட புதுமையான மருந்துகள்.

நிதித்துறை. குவாண்டம் கோட்பாட்டின் அடிப்படையிலான தொழில்நுட்பங்கள் வங்கிகளின் ஆர்வத்தை அதிகளவில் ஈர்க்கின்றன. பரிவர்த்தனைகள், வர்த்தகங்கள் மற்றும் பிற வகையான தரவுகளை முடிந்தவரை விரைவாக செயலாக்குவதில் அவர்கள் ஆர்வமாக உள்ளனர். பார்க்லேஸ் மற்றும் ஜேபி மோர்கன் சேஸ் (ஐபிஎம் உடன்), மற்றும் நாட்வெஸ்ட் (புஜிட்சுவுடன்) ஏற்கனவே சிறப்பு மென்பொருள் உருவாக்கத்தில் தங்கள் சோதனைகளை நடத்தி வருகின்றன.

இத்தகைய பெரிய நிறுவனங்களின் ஏற்றுக்கொள்ளல் மற்றும் ஆர்வமுள்ள குவாண்டம் முன்னோடிகளின் தோற்றம் ஆகியவை குவாண்டத்தின் வணிக நம்பகத்தன்மையைப் பற்றி பேசுகிறது. ஆற்றல் செயல்திறனை மேம்படுத்துவது முதல் வாகன வழிகளை மேம்படுத்துவது வரை நிஜ உலக பிரச்சனைகளுக்கு குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் பயன்படுத்தப்படுவதை நாங்கள் ஏற்கனவே பார்த்து வருகிறோம். மேலும் முக்கியமாக, தொழில்நுட்பம் வளரும்போது அதன் மதிப்பு அதிகரிக்கும்.

ஆதாரம்: www.habr.com