Ҷим Кларк, директори сахтафзори квантӣ дар Intel, бо яке аз коркардкунандагони квантии ширкат. Акс; Intel
- Компютерҳои квантӣ як технологияи бениҳоят ҳаяҷоноваре мебошанд, ки ваъдаи эҷоди қобилиятҳои пуриқтидори ҳисоббарорӣ барои ҳалли мушкилоти қаблан ҳалнашаванда доранд.
- Коршиносон мегӯянд, ки IBM дар компютерҳои квантӣ пешсаф аст, аз ин рӯ Google, Intel, Microsoft ва як қатор стартапҳо зери таъсири он қарор доранд.
- Сармоягузоронро ба стартапҳои компютерии квантӣ, аз ҷумла IonQ, ColdQuanta, D-Wave Systems ва Rigetti ҷалб мекунанд, ки метавонанд бозорро халалдор кунанд.
- Бо вуҷуди ин, як чиз вуҷуд дорад: компютерҳои муосири квантӣ умуман мисли суперкомпютерҳои имрӯза он қадар тавоно ва боэътимод нестанд ва онҳо инчунин барои оғоз кардан ва пурбор кардан шароити махсусро талаб мекунанд.
Дар моҳи январ, IBM вақте ки IBM Q System One -ро эълон кард, аввалин компютери квантии ҷаҳон барои тиҷорат мавҷҳоро ба бор овард. Дастгоҳ дар як қуттии шишагии ҳамвор бо ҳаҷми 9 метри мукааб ҷойгир карда шудааст.
Ин як марҳалаи муҳим барои компютерҳои квантӣ мебошад, ки ҳоло ҳам дар лабораторияҳои тадқиқотӣ ҷойгиранд. Тибқи гуфтаҳои IBM, харидорон аллакай дар ҷустуҷӯи технологияе ҳастанд, ки дар соҳаҳои гуногун ваъда медиҳанд: кимиё, маводшиносӣ, истеҳсоли хӯрокворӣ, аэрокосмос, рушди маводи мухаддир, пешгӯии бозори саҳҳомӣ ва ҳатто тағирёбии иқлим.
IBM Q System One. Сурат: IBM
Сабаби ҳаяҷон дар он аст, ки компютери квантӣ дорои хосиятҳои ба назар ҷодугарӣ мебошад, ки ба он имкон медиҳад, ки иттилоотро нисбат ба системаи муқаррарӣ ба таври экспоненсиалӣ коркард кунад. Компютери квантӣ на танҳо як компютери хеле босуръат аст; аниктараш, он парадигмаи компютерии комилан дигар аст, ки тафаккури куллиро талаб мекунад.
Ғолиб дар мусобиқаи технологӣ ширкате хоҳад буд, ки аз имкониятҳои ин технология истифода мебарад. IBM, Microsoft, Google ва дигар бузургҷуссаҳои технологӣ, инчунин стартапҳо ба ин технология шартгузорӣ мекунанд.
Business Insider аз ноиби президенти IBM Q Стратегия ва экосистема Боб Сутор дар бораи чӣ гуна дастрас кардани ин системаҳо барои одамон пурсид: Чӣ тавр одамон ба онҳо дастрасӣ пайдо мекунанд? Чӣ тавр бисёр одамон метавонанд истифода бурдани компютерҳои квантиро барои иҷрои вазифаҳои худ ёд гиранд?
Имконияти дидани компютерҳои квантӣ дар офис ба зудӣ кам аст. Коршиносоне, ки мо бо онҳо сӯҳбат кардем, боварӣ доранд, ки сарфи назар аз дастрас будани IBM, то он даме, ки компютерҳои квантӣ воқеан ба маҷрои асосӣ ворид шаванд, панҷ то даҳ соли дигар хоҳад буд. IBM Q System One дар айни замон танҳо ҳамчун хидмати роёниши абрӣ барои интихоби муштариён дастрас аст. Ин чанд вақт лозим аст, ки одамон метавонанд чунин чизеро харидорӣ кунанд ва онро барои мақсадҳои худ истифода баранд.
Дарвоқеъ, коршиносон мегӯянд, ки компютерҳои квантӣ ваъдаи бузург медиҳанд, аммо онҳо аз истеҳсоли оммавӣ дуранд. Онҳо хеле нозуканд ва барои кор шароити махсусро талаб мекунанд. Гузашта аз ин, компютерҳои квантӣ имрӯз мисли компютерҳое, ки мо дорем, он қадар боэътимод ва тавоно нестанд.
Ҷим Кларк, директори сахтафзори квантии Intel ба Business Insider гуфт: "Мо боварӣ дорем, ки тақрибан даҳ сол, як компютери квантӣ ҳаёти шумо ё манро тағир медиҳад". — Дар хакикат, мо холо хамагй дар километри якуми марафон мебошем. Ин маънои онро надорад, ки мо аз ин нигарон нестем."
Компютери квантӣ чист?
Билл Гейтс боре гуфта буд, ки математикаи паси квант аз фаҳмиши ӯ берун аст, аммо на ҳама розӣ буданд.
Крис Монро, директори генералӣ ва ҳаммуассиси IonQ, ба Business Insider мегӯяд: "Ин як тасаввуроти нодуруст аст, ки физикаи квантӣ физика аст ва он хеле мураккаб аст". "Он чизе, ки онро барои бисёриҳо нофаҳмо мекунад, ин аст, ки он нофаҳмо аст, аммо он барои ман ҳамчунон фаҳмо аст, мисли шумо." Агар чизе дар суперпозиция бошад, ин маънои онро дорад, ки он метавонад дар як вақт дар ду ҳолат бошад. Аҷиб аст, зеро мо инро дар ҷаҳони воқеӣ эҳсос намекунем."
Компютерҳое, ки мо истифода мебурдем, маълумотро ҳамчун сатри 1 ё 0, ки рамзи дуӣ меноманд. Аммо, компютери квантӣ метавонад маълумотро ҳамчун 1, 0 ё муҳимтар аз ҳама, ҳарду рақам дар як вақт нишон диҳад.
Вақте ки система метавонад дар як вақт дар зиёда аз як ҳолат бошад, он "суперпозиция" номида мешавад, ки яке аз хосиятҳои ба назар ҷодугарии ҳисоббарории квантӣ мебошад. Принсипи дигари калидӣ дар ин ҷо "тағйирёбӣ" аст, ки хосияти квантӣ мебошад, ки ба ду зарра имкон медиҳад, ки дар ҳамоҳангии комил ҳаракат кунанд, новобаста аз он ки онҳо аз ҷиҳати ҷисмонӣ аз ҳам дур бошанд.
Тавре ки мефаҳмонад дар Scientific American, ин ду сифат муттаҳид шуда, компютереро эҷод мекунад, ки метавонад дар як вақт нисбат ба ҳама гуна системаҳои имрӯзаи бозор маълумоти хеле бештарро коркард кунад.
Қувваи компютери квантӣ бо кубитҳо, воҳиди асосии ченак дар компютери квантӣ чен карда мешавад. Тавре ки компютерҳои муосир дорои протсессори 32-бит ё 64-битӣ мебошанд (ченаки он, ки онҳо дар як вақт чӣ қадар маълумотро коркард карда метавонанд), компютери квантӣ бо qubits бештар қудрати коркард дорад.
Дар дохили компютери квантӣ. Сурат: IBM
Осмон маҳдудият аст
Ҳамаи ин маънои онро дорад, ки компютери квантӣ метавонад масъалаҳоеро ҳал кунад, ки қаблан бо қудрати ҳисоббарорӣ маҳдуд буданд.
Масалан, як компютери квантӣ метавонад мушкилоти машҳури фурӯшандаи сайёҳро, ки мушкилоти мураккаби ҳисобкуниро, ки пеш аз бозгашт ба хона пайдо кардани роҳи кӯтоҳтарин байни шаҳрҳои сершуморро талаб мекунад, ҳал кунад. Ин оддӣ ба назар мерасад, аммо агар шумо ба он аз ҷиҳати риёзӣ назар кунед, ёфтани роҳи ягонаи оптималӣ мушкилтар мешавад, вақте ки шумо ба масири он шаҳрҳои бештар илова мекунед.
Ба ҳамин монанд, як компютери квантӣ метавонад мушкилоти душвортарин ва вақтталабро аз сар гузаронад ва миқдори зиёди маълумоти молиявӣ, дорусозӣ ё иқлимро барои дарёфти роҳи ҳалли оптималӣ аз назар гузаронад. Воқеан, стартапи квантии D-Wave аллакай бо Volkswagen барои таҳлили намунаҳои ронандагӣ ва аз байн бурдани миқдори зиёди садоҳо барои расидан ба поёни корҳо ҳамкорӣ мекунад.
Дар бораи фоиданокии он дар соҳаи криптография баррасӣ мешавад. Компютери квантӣ қодир аст усули рамзгузориро азхуд кунад, ки аз шифри қаблан маълум фарқ мекунад ва ба он имкон медиҳад, ки ҳатто сирри давлатиро ба осонӣ фаҳмад. Ҳукуматҳои ҷаҳонӣ ба ин хусусияти муфид таваҷҷӯҳи зиёд доранд, дар ҳоле ки фаъолон метарсанд, ки пайдоиши компютерҳои квантӣ метавонад дахолатнопазириро вайрон кунад.
Масъалаи физика
"Азбаски компютерҳои квантӣ ҳанӯз дар марҳилаи ибтидоии худ қарор доранд, маълумоти зиёде мавҷуданд, ки исботнашуда боқӣ мемонанд" гуфт Мэттью Брис, ноиби президенти R&D дар Gartner. "Аммо харидорон аллакай дар ҷустуҷӯи барномаҳо барои муайян кардани бартариҳои рақобатии компютерҳои квантӣ барои тиҷорати худ ҳастанд" мегӯяд ӯ.
Сарфи назар аз ҳама сару садоҳо, коршиносон бар ин назаранд, ки компютерҳои квантӣ мисли компютерҳои соли 1950 пешсафанд. Албатта, онхо суръат мегиранд, вале суст.
Брайан Ҳопкинс, ноиби президент ва таҳлилгари асосӣ дар Forrester, ба Business Insider гуфт: "Рисоббарории квантиро метавон бо қатори суст ҳаракаткунанда муқоиса кард". "Агар вай дар як сония як дюйм ҳаракат кунад, пас дар як моҳ вай аллакай ду дюйм дар як сонияро мегузарад." Ба зудӣ ӯ тезтар ҳаракат мекунад."
Мушкилоти калон ҳоло дар он аст, ки компютери квантӣ кореро иҷро карда наметавонад, ки компютери классикӣ карда наметавонад. Саноат лаҳзаеро интизор аст, ки бартарии квантӣ номида мешавад, вақте ки компютерҳои квантӣ аз маҳдудиятҳои ҷорӣ берун хоҳанд шуд.
"Вақте муштариён ба назди мо меоянд, чизи асосие, ки онҳо ба мо мегӯянд, ин аст, ки ба онҳо аҳамият надиҳад, то он даме, ки он барои тиҷорати онҳо муфид аст, кадом модел аст" мегӯяд таҳлилгар Брис. — Ягон моделе вуҷуд надорад, ки аз алгоритмҳои классикӣ бартарӣ дошта бошад. Мо воқеан бояд интизор шавем, ки таҷҳизоти компютерии квантӣ беҳтар шуданро оғоз кунад."
Корманди тадқиқотии IBM Кэти Пули криостатро меомӯзад, ки ба компютерҳои квантӣ дар нигоҳ доштани ҳарорати пасти онҳо кӯмак мекунад. Сурат: Энди Аарон, IBM
Мушкилоти калон набудани қудрати ҳисоббарорӣ боқӣ мемонад. Тахмин меравад, ки бартарии квантӣ компютери дорои қудрати 50 кубитро талаб мекунад. Гарчанде ки ин марҳала дар лаборатория ба даст оварда шудааст, он доимӣ нест ва пойдор шуда наметавонад. Дар ҳақиқат, қубитҳо метавонанд ҳам ба хатогиҳо ва ҳам ноустувор дучор шаванд, ки ин боиси мушкилот дар насли онҳо мегардад ва потенсиали онҳоро коҳиш медиҳад.
Омили дигари муҳим бештар моддӣ аст. Компютерҳои квантӣ бояд аз муҳити худ комилан ҷудо бошанд, то кор кунанд ва ҳарорати хеле пастро талаб кунанд. Ҳатто хурдтарин ларзишҳо метавонанд кубитҳоро фурӯ резанд ва онҳоро аз суперпозиция берун кунанд, ҳамон тавре ки кӯдак дар мизро кӯфт, тангаҳои чархзананда ба рӯи миз меафтад.
Компютерҳои қаблии квантӣ, ба монанди IBM Q System One, чунон калонанд, ки шароити зарурии изолятсия ва хунуккунӣ як мушкили воқеӣ мешаванд. Нарасидани ҷузъҳои зарурӣ: кабелҳои супергузаронӣ ва яхдонҳои ҳарорати пасти ин мушкилотро боз ҳам тезутунд мегардонад. Онҳо дар норасоии шадид қарор доранд.
Дар ниҳоят, ин маънои онро дорад, ки гарчанде дониш такмил меёбад ва технология пеш рафта истодааст, ҳисоббарории квантӣ то ҳол амалан ғайриимкон аст.
"Яке аз мушкилот дар гурӯҳи кории ман коркарди маводҳо, кремний ва металлҳо мебошад, то мо метавонем муҳити хеле якхела эҷод кунем" гуфт Кларк аз Intel. — Ин аслан технологияи бехтарини нимнокил мебошад. Технологияҳое, ки мо бояд дар миқёси ҳисоббарории квантӣ эҷод кунем, ҳоло вуҷуд надоранд."
Мушкилоти дигар ин аст, ки компютерҳои квантӣ дорои потенсиали раднашавандаи таъмини қувваи ҳисоббарории ғайричашмдошт мебошанд. Бо вуҷуди ин, дар ин ҷаҳон шумораи зиёди одамоне вуҷуд надоранд, ки воқеан таҷрибаи барномасозӣ ё корбарии ин системаҳоро доранд ва харидорони эҳтимолӣ барои фаҳмидани он ки чӣ тавр воқеан истифода бурдани он шавқ доранд.
Мусобиқаи бузурги квантӣ
Таҳлилгарон мегӯянд, ки IBM дар айни замон ба туфайли дастрасии маҳдуди тиҷоратии IBM Q System One дар мусобиқаи компютерии квантӣ пешсаф аст. Азбаски он тавассути абр дастрас аст, IBM метавонад ин шароити махсусро нигоҳ дорад, то кори ин компютери квантиро нигоҳ дорад ва ҳамзамон ба муштариёни интихобшуда имкон медиҳад, ки аз он истифода баранд.
"Ман фикр мекунам [компютери квантии IBM] ларзон аст" гуфт таҳлилгар Брис. "Ман фикр мекунам, ки компютерҳои квантӣ ҳамчун модели хидматрасонӣ модели дуруст аст." Бо гузоштани он дар зарф ва коркарди махсус, онҳо воқеан кӯшиш мекунанд, ки сифати онро беҳтар гардонанд».
Кормандони IBM Сара Шелдон ва Пэт Гуманн дар болои яхдоне кор мекунанд, ки компютерҳои квантиро сард мекунад. Сурат: IBM
Дар ҳамин ҳол, таҳлилгарон қайд мекунанд, ки ҳар як аз бозингарони ин бозор метавонад дар ҳар лаҳза пешрафте дошта бошад, ки имкон медиҳад, ки пешрафт кунад ва ин ҳамон як рақобати зарурӣ аст.
Бузургҷуссаҳои гуногуни IT ба ин мушкилот ба таври гуногун муносибат мекунанд. Intel, IBM, Google ва стартапи компютерии квантӣ Rigetti системаҳое мебошанд, ки ба схемаҳои суперноқил асос ёфтаанд, ки аз ҷониби суперкомпютерҳои муосир кор мекунанд.
дар кушиши ба вучуд овардани кубити хубтар муносибати тамоман дигар ва шояд хавфноктарро пеш мегирад. Кубити топологӣ, ки Microsoft кӯшиш мекунад, ки пораҳои электронҳоро эҷод кунад, то маълумот дар як вақт дар якчанд ҷой нигоҳ дошта шавад, ки онро устувортар ва ба нобудшавӣ камтар моил мекунад. Таҳлилгар Хопкинс гуфт, ки он нисбат ба он чизе ки рақибонаш барои сохтани он кӯшиш мекунанд, мустаҳкамтар аст, аммо натиҷа як қадами бузург барои тамоми соҳаи ҳисоббарории квантӣ хоҳад буд.
"Онҳо бозӣ мекунанд ва бисёриҳо фикр мекунанд, ки ҳеҷ гоҳ муваффақ намешаванд" гуфт Ҳопкинс.
Дар паҳлӯи моҷароҷӯтар, стартапҳо ба монанди IonQ ва D-Wave ба технологияҳои пешқадам, ба монанди доми ионҳо ва коркарди квантӣ шартгузорӣ мекунанд. Оддӣ карда гӯем, онҳо бо истифода аз усулҳои комилан нав кӯшиш мекунанд, ки аз ҳар як қубит самаранокӣ ва устувории бештар ба даст оранд.
"Ин ба мо имкон медиҳад, ки компютери квантӣ созем, ки мушкилоти мураккабро ҳал кунад ва дар ин кор пайваста пешравӣ кунад" гуфт Марк Ҷонсон, ноиби президенти протсессор ва тарҳрезии маҳсулоти квантӣ дар D-Wave, ба Business Insider.
Як олими квантии IBM тавассути Маркази ҳисоббарории IBM Q дар Маркази тадқиқотии Томас Ҷ. Ватсон дар Йорктаун Ҳейтс, Ню Йорк мегузарад. Акс: Конни Чжоу барои IBM
Стартапҳои квантӣ
Афзоиши компютерҳои квантӣ мавҷи таваҷҷуҳи сармоягузоронро ба стартапҳои алоқаманд ба вуҷуд овард. Роберт Сутор, аз IBM тахмин мезанад, ки дар саросари ҷаҳон тақрибан 100 нармафзори квантӣ, сахтафзор ва ҳатто стартапҳои машваратӣ мавҷуданд. Ин дар муқоиса бо бозори бузурги оғозёбӣ хурд аст, аммо нисбат ба пештара хеле калонтар аст.
"Ман муддати тӯлонӣ аз ибтидо дар ин фазо будам" гуфт Монро аз IonQ. — Муддати дуру дароз дар давраи ибтидой буд, то 5—8 сол пеш диккатро ба худ мекашид ва маблагхои азимро ба худ мекашид. Маълум шуд, ки вацташ расидааст».
Крис Монро, директори генералӣ ва ҳаммуассиси стартапи компютерии квантӣ IonQ. Сурат: IonQ
Баъзеҳо, ба монанди Ригетти, омодаанд, ки бо титанҳои технологӣ бо микросхемаҳои квантӣ ва системаҳои мураккаби ҳисоббарории квантии худ бо пой ба по бираванд.
"Ин асоси тиҷорати мост" гуфт Бетси Масиелло, ноиби президенти маҳсулот дар Ригетти, ба Business Insider. — Дар фазой квантй бисьёр ширкатхое хастанд, ки дар сохаи программахои хисоббарори квантй кор мекунанд. Мо микрочипҳо истеҳсол мекунем ва системаҳои ҳисоббарорӣ месозем."
Мэттью Кинселла, директори идоракунандаи Maverick Ventures, мегӯяд, ки вай дар соҳаи ҳисоббарории квантӣ баланд аст. Ширкати ӯ то ҳадде расидааст, ки ба ColdQuanta, ширкате сармоягузорӣ кунад, ки таҷҳизот дар системаҳои квантӣ истифода мешавад. Вай интизор аст, ки компютерҳои квантӣ дар тӯли панҷ то XNUMX сол аз системаҳои имрӯза бартарӣ хоҳанд дошт. Maverick Ventures барои дарозмуддат шартгузорӣ мекунад.
"Ман воқеан ба ҳисоббарории квантӣ бовар дорам, гарчанде ки он метавонад аз интизорӣ зиёдтар вақтро талаб кунад, то компютери квантӣ нисбат ба компютери анъанавӣ барои ҳалли мушкилоти рӯзмарра беҳтар шавад. Мо эҳтимолан манфиатҳои компютерҳои квантиро дар ҳалли мушкилоти хурд дар чанд соли оянда хоҳем дид," гуфт Кинселла.
Лабораторияҳои системаҳои 2000Q D-Wave. Сурат: D-Wave
Кинселла, ба монанди таҳлилгарон, ки мо бо онҳо сӯҳбат кардем, интизори ба истилоҳ "зимистони квантӣ" аст. Мумкин аст, ки дар атрофи компютерҳои квантӣ сару садоҳо ба вуҷуд ояд, аммо одамон ба умеди худ бармегарданд, мегӯянд коршиносон. Мошинҳо ҳанӯз мукаммал нестанд ва барои дидани натиҷаҳо солҳо мегузарад.
Дар перспектива
Ҳатто берун аз бартарии квантӣ, коршиносон моро итминон медиҳанд, ки ҳанӯз ҳам ҷой барои компютерҳои анъанавӣ ва суперкомпютерҳо вуҷуд дорад. То он вақт, ҳанӯз ҳам хароҷот, андоза, эътимоднокӣ ва коркарди қувваи барқ мебошанд, ки пеш аз он ки мо онро муҳокима кунем.
"Мо бояд нафас гирем" гуфт таҳлилгар Брис. "Дар ин минтақа бисёр чизҳои ҷолибе ҳастанд, ки вақтро мегиранд." Ин як конгломерат аз физика, информатика ва ошкоро таҳлили илмӣ мебошад. Агар мо ҳама ҷавобҳоро медонистем, набояд инро омӯзем, аммо корҳои зиёде дар пешанд."
Компютери квантии Ригетти. Сурат: Ригетти
Бо вуҷуди ин, барои бисёриҳо равшан аст, ки ин оянда аст. Ҳамон тавре ки истеҳсолкунандагони аввалин компютери асосӣ дарк накарданд, ки ин оқибат ба смартфонҳои андозаи хурмо оварда мерасонад. Компютери квантӣ метавонад қадами аввалин дар роҳи комилан нав бошад.
Теъдоди ками одамон, ба монанди VP Microsoft оид ба идоракунии корпоративӣ Тодд Холмдаҳл, ба қадри кофӣ хушбин ҳастанд, ки мегӯянд, ки он метавонад аз зеҳни сунъӣ ва омӯзиши мошинсозӣ муҳимтар бошад. Ӯ ба фарзандонаш мегуфт, ки бояд коре кунанд, ки дилашон ба кор аст ва ҳамеша метавонанд дар зеҳни сунъӣ кор пайдо кунанд. Ҳоло ӯ дар бораи ҳисоббарории квантӣ ҳаминро хоҳад гуфт.
“Ин соҳаест, ки рушд хоҳад кард. Ба мо одамон лозим аст, ки онро пур кунанд ва онро аз пажмурда нигоҳ доранд ”гуфт Холмдал. "Ин дар насли мо нақши муҳим мебозад ва ба мо имкон медиҳад, ки дар оянда чизҳои аҷиб эҷод кунем."
Манбаъ: will.com