Квантовые компьютеры становятся все более реальными. Нет, ты не будешь играть в Call of Duty или Dota2 в ближайшее время. Но в 2019 году Google, Amazon, Microsoft, Rigetti Computing и IBM достигли важных успехов, которые могли бы помочь компьютерам, управляемым странными законами физики атомного масштаба, войти в вашу жизнь другими способами.
Заявление Google о квантовом превосходстве было самым захватывающим моментом в этой области. Достижение - более ограниченное, чем мог бы предполагать великий термин - продемонстрировало, что квантовые компьютеры могут когда-нибудь решить вычислительные проблемы, недоступные обычным «классическим» компьютером.
Доказательство прогресса квантовых вычислений имеет решающее значение. У нас есть уже несколько прорывов от реализации полного видения квантовых вычислений. Qubits, крошечные хранилища данных, которые используют квантовые компьютеры, должны быть улучшены. То же самое делают хитрые системы управления, используемые для программирования и чтения результатов квантового компьютера. Тем не менее, сегодняшние результаты помогают оправдать завтрашнее финансирование исследований для поддержки технологии, когда вспышки шумихи неизбежно прекращаются.
Квантовые компьютеры будут жить в центрах обработки данных, а не на вашем столе, когда они будут коммерциализированы. Они все же смогут улучшить многие аспекты вашей жизни. Деньги на вашем пенсионном счете могут расти немного быстрее, а ваши посылки могут быть доставлены немного раньше, поскольку квантовые компьютеры находят новые способы оптимизации бизнеса. Ваш аккумулятор для электромобиля (когда он будет) может быть немного легче, а новые лекарства могут помочь вам жить немного дольше после того, как квантовые компьютеры откроют новые конструкции на молекулярном уровне. Трафик в интернете может быть немного легче от лучшего моделирования сети.
Но шаг квантового превосходства Google был лишь одним из многих, необходимых для выполнения обещания квантовых вычислений.
Больше кубитов, больше сервисов квантовых вычислений
События произошедшие в 2019 году:
- IBM запустила свой самый большой квантовый компьютер, модель с 53 кубитами , и сказала, что ожидает экспоненциального роста в измерении, называемом квантовым объемом, который отслеживает общие возможности квантовых вычислений.
- Amazon Web Services, король инфраструктуры облачных вычислений, добавил ориентированный на исследователей сервис квантовых вычислений под названием Braket. Название происходит от системы обозначений, известной как bra-ket, которая обозначает значения кубитов.
- Microsoft заявила, что она почти готова включить свою технологию квантовых вычислений, основанную на топологических кубитах и надеется, что такой подход обойдет многие проблемы, вызванные нестабильностью, вызывающей ошибки кубитов. Компания также запустила службу облачных вычислений Azure Quantum.
- Корпорация Intel анонсировала чип контроллера квантовых вычислений Horse Ridge, предназначенный для сокращения и упрощения аппаратного обеспечения, необходимого для связи с квантовыми процессорами, в которых размещены кубиты.
- Google добился квантового превосходства, потратив 200 секунд на выполнение 53-кубитового чипа квантовых вычислений. Эта особая задача, которая, по ее расчетам, займет самый быстрый суперкомпьютер за 10 000 лет. Google также заявил, что планирует следовать существующему бизнесу IBM, сделав его квантовые компьютеры доступными для посторонних в качестве службы облачных вычислений в 2020 году.
- Компания AT&T начала исследовать квантовые сети - еще более сложную технологию, чем квантовые вычисления.
В ожидании квантовых вычислений
Классические компьютеры, которые включают в себя все, от современных умных часов до суперкомпьютеров, занимающих целые здания, хранят данные в виде битов, представляющих 1 или 0. Квантовые компьютеры используют другой подход, называемый кубитами, который может представлять комбинацию 1 и 0 с помощью идеи, называемой суперпозиция .
Из Википедии:
Куби́т (q-бит, кьюбит, кубит; от quantum bit) — квантовый разряд или наименьший элемент для хранения информации в квантовом компьютере.
Что будут делать квантовые компьютеры?
В настоящее время квантовые компьютеры используются в основном в исследованиях. Ожидается, что мощь квантовых компьютеров позволит создавать новые материалы, химические процессы и лекарства, давая представление о физике молекул. Квантовые компьютеры также помогут для большей оптимизации финансовых инвестиций , маршрутов доставки и полетов, сократив число в ситуациях с большим количеством возможных направлений действий.
Они также будут использованы для взлома сегодняшнего шифрования, которые любят рассылать шпионские программы. Новая криптография, адаптированная для будущего квантовых вычислений, уже началась.
Еще одно многообещающее приложение - это искусственный интеллект , хотя это может произойти через несколько лет.
«В конце концов мы сможем заново изобрести машинное обучение», - сказал Хопкинс из Forrester. Но это займет годы устойчивой работы в области квантовых вычислений после 2019 года. «Преобразующие преимущества реальны и значительны, но они все же являются более научными и теоретическими, чем реальностью».