Приветствую Тебя, мой дорогой друг. В 2019 году квантовый компьютер Google Sycamore провел сложные вычисления менее чем за 200 секунд, на которые IBM Summit - самому мощному суперкомпьютеру в мире, потребовалось бы 10 000 лет. Это означает, что квантовый компьютер Sycamore примерно в 158 миллионов раз быстрее, чем самый быстрый суперкомпьютер в мире. Ученые лаборатории Google говорят, что заложили основу для первого в мире полнофункционального квантового компьютера, который сможет производить более совершенные лекарства, создать более умный искусственный интеллект и разгадывать великие загадки космоса.
Для выполнения сложных вычислительных операций квантовый компьютер использует правила квантовой механики недоступные для человеческого понимания. Квантовая механика относится к разделу физики, занимающейся фотонами, электронами и атомными ядрами - мельчайшими строительными блоками Вселенной, которые ведут себя совершенно нелогично. Например, состояния двух частиц могут быть связаны, даже если они находятся на большом расстоянии друг от друга. Более того, одна частица может находиться в двух местах одновременно.
Имитируя сложные химические и физические процессы природы на атомном уровне, квантовый компьютер способен разработать новые лекарства и изобрести сверхпроводящие материалы, передающие электричество без потери энергии. Но чтобы начать новый золотой век науки, ученым предстоит преодолеть много препятствий.
Кубиты могут быть везде одновременно
Компьютеры, которыми мы пользуемся ежедневно, хранят данные в виде битов со значением 0 или 1. Четыре классических бита создают 16 различных комбинаций (0000, 0001, 0010 и т.д.). В силу своих вычислительных возможностей, обычный компьютер может работать только с одной из них.
Вычислительная мощность квантового компьютера исходит от квантовых битов, или кубитов, которые используют сразу оба значения: 0 и 1. В этом состоянии, называемом суперпозицией, компьютер обрабатывает все 16 комбинаций данных одновременно. С каждым новым кубитом вычислительная мощность возрастает в геометрической прогрессии. По словам ученых, квантовый компьютер с 300 кубитами способен выполнить больше вычислений, чем атомы во Вселенной.
Исследования делают гигантский скачок вперед
Лучшие лекарства, более умный искусственный интеллект и непредсказуемые космические явления - это лишь некоторые из научных задач, которые могут быть решены с помощью квантовых вычислений.
1. Медицинские эксперименты
Квантовый компьютер может создавать, моделировать и проектировать молекулярные структуры вплоть до атомного уровня. Таким образом, он за считанные секунды произведет вычисления и предоставит результаты того, как новый препарат будет действовать на организм человека.
2. Новые материалы
Ученые также надеются, что возможности квантового компьютера позволят глубже изучить сверхпроводящие материалы, которые будут использоваться в мобильных телефонах, ПК и солнечных элементах.
3. Космические тайны
Несмотря на то, что первая в мире фотография черной дыры была сделана в 2019 году, исследователи глубин космоса недалеко продвинулись в ее изучении.
Квантовый компьютер, способный измерять и анализировать мельчайшие изменения во Вселенной, поможет пролить свет на загадочные космические явления.
4. Искусственный интеллект
Искусственный интеллект основан на нейронных сетях. По сути, это имитация разветвленной сети нервных клеток в человеческом мозге, которую нужно постоянно обучать. Такой сложный процесс, как правило, длится месяцами, но помощью квантовых алгоритмов его можно сократить до нескольких секунд.
Следующий прорыв
Несмотря на большие успехи, Google еще предстоит пройти долгий путь, прежде чем в наших домах появятся мощные вычислительные устройства. Следующий этап компании - разработать квантовый компьютер, способный обрабатывать тысячи, а возможно даже миллионы кубитов одновременно.
В настоящий момент невозможно предугадать, когда произойдет очередной прорыв. Но одно можно сказать наверняка: между лидирующими странами началась настоящая гонка за превосходство в области квантовых вычислений.
Обрати внимание:
Поставь лайк если понравилась статья, тебе всего лишь "клик", а мне радости полные штаны =).
Подписывайся на канал , будет много интересных публикаций =).
