Квантові обчислення нарешті тут. Але що це?

27.12.24

0

1 822

0

Чотири десятиліття тому фізики висунули теорію про те, що механіка квантової фізики може бути використана для створення нового типу комп’ютера, який експоненціально потужніший за звичайні машини. Серія проривів тепер наблизила «квантову корисність» до реальності.

квантовые компьютеры
Image Credits: Getty Images

У чому привабливість квантових комп’ютерів?

Вони можуть робити те, чого не можуть класичні комп’ютери. У грудні Google оголосив, що його останній квантовий процесор Willow за п’ять хвилин розв’язав проблему, яку не змогли б вирішити найпотужніші суперкомп’ютери світу, навіть якби вони працювали над нею з самого початку Всесвіту.

Експериментальним квантовим комп’ютерам зазвичай дають завдання, які б збентежили звичайний комп’ютер, оскільки в них надто багато змінних входів. Їх найбільший потенціал полягає в моделюванні складних систем, що включають велику кількість рухомих частин, характеристики яких змінюються, коли вони взаємодіють одна з одною. Вони можуть, наприклад, відтворювати поведінку молекул, щоб прискорити розробку нових ліків, або моделювати рішення суб’єктів господарювання та фінансових посередників, щоб зробити прогнозування ринку точнішим.

Хто будує квантові комп'ютери?

Канадська компанія D-Wave Quantum Inc. стала першою, хто продав квантові комп’ютери в 2011 році. International Business Machines Corp. , Google Alphabet Inc. , Amazon Web Services і численні стартапи створили робочі квантові комп’ютери.

Зовсім недавно такі компанії, як Microsoft Corp., досягли прогресу в створенні масштабованих і практичних квантових суперкомп’ютерів. Корпорація Intel почала постачати дослідникам кремнієвий квантовий чіп із транзисторами, відомими як кубіти (квантові біти), які в 1 мільйон разів менші за інші типи кубітів.

Google і IBM, разом із стартапами Universal Quantum і PsiQuantum Corp. , стверджують, що вони випустять корисний квантовий суперкомп’ютер до кінця десятиліття. Китай будує Національну лабораторію квантової інформації вартістю 10 мільярдів доларів у рамках великого поштовху в цій галузі.

Як працюють квантові комп'ютери?

Вони використовують крихітні схеми для виконання обчислень, як і традиційні комп’ютери. Але вони виконують ці обчислення паралельно, а не послідовно, що робить їх такими швидкими. Звичайні комп’ютери обробляють інформацію в одиницях, званих бітами, які можуть представляти один із двох можливих станів — 0 або 1 — що відповідає тому, чи відкрита чи закрита частина комп’ютерної мікросхеми, яка називається логічним вентилем. Перш ніж традиційний комп’ютер перейде до обробки наступного фрагмента інформації, він повинен присвоїти попередньому фрагменту значення.

Навпаки, завдяки «імовірнісній» природі квантової механіки, кубітам у квантових комп’ютерах не потрібно призначати значення, доки комп’ютер не завершить повне обчислення. Це відомо як «суперпозиція». Отже, тоді як три біти в звичайному комп’ютері можуть представляти лише одну з восьми можливостей – 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 і 111 – квантовий комп’ютер із трьох кубітів може обробляти їх усі одночасно.

Квантовий комп’ютер із 4 кубітами теоретично може обробляти в 16 разів більше інформації, ніж звичайний комп’ютер такого ж розміру, і з кожним доданим кубітом потужність подвоюватиметься. Ось чому квантовий комп’ютер може обробляти експоненціально більше інформації, ніж класичний комп’ютер.

Скільки кубітів потрібно?

Вчені підрахували, що комп’ютеру потрібні мільйони, якщо не мільярди кубітів, щоб надійно запускати програми, придатні для комерційного використання. Поточний рекорд кількості підключених кубітів становить 1180, досягнутий каліфорнійським стартапом Atom Computing у жовтні 2023 року.

Коли я отримаю свій квантовий комп’ютер?

Це залежить від того, для чого ви хочете його використовувати. Вчені вже вирішують проблеми на 100-сильних кубітних машинах через хмарну платформу IBM Quantum Platform, яку широка громадськість може випробувати (якщо ви знаєте, як розробити квантовий код).

Вчені прагнуть протягом наступного десятиліття створити так званий «універсальний» квантовий комп’ютер, придатний для комерційних застосувань.

Одним із потенційних недоліків величезної потужності квантових комп’ютерів у вирішенні проблем є те, наскільки легко вони можуть зламати класичні системи шифрування . Можливо, найкращим свідченням того, наскільки ми близькі до широкого розповсюдження квантових обчислень, є те, що уряди підписують директиви , а компанії вливають мільйони доларів у захист застарілих обчислювальних систем від злому квантовими машинами.

Залишити коментар

Актуальне

Лідерство без авторитаризму: як бути сильним керівником і не вигорати

Бізнес

Лідерство без авторитаризму: як бути сильним керівником і не вигорати

Бізнес

У сучасному бізнес-середовищі образ сильного керівника все ще часто асоціюється з жорсткістю, жорсткою вертикаллю влади, прийняттям рішень без обговор...

21.05.25

483

0
Нова система безпеки: біотех-стартап навчив мікробів знаходити вибухівку та токсини

Інновації

Нова система безпеки: біотех-стартап навчив мікробів знаходити вибухівку та токсини

BioTech

Світ переповнений даними про самого себе — супутники, сенсори, алгоритми цілодобово збирають інформацію про навколишнє середовище. Але незважаючи на ц...

19.05.25

578

0
Китайський стартап випробовує першу клініку лікарів зі штучним інтелектом у Саудівській Аравії

Інновації

Китайський стартап випробовує першу клініку лікарів зі штучним інтелектом у Саудівській Аравії

Стартапи

Китайський стартап відкрив у Саудівській Аравії першу у світі клініку, де штучний інтелект діагностує пацієнтів, що є ключовим кроком у заміні лікарів...

19.05.25

570

0
Підпишіться на нас

Раз на тиждень ми будемо надсилати Вам найцікавіші новини тижня

Конфіденційність гарантована

Популярні статті

Для еліти будують бункер вартістю 300 мільйонів доларів на випадок Третьої світової війни

Бізнес

Для еліти будують бункер вартістю 300 мільйонів доларів на випадок Третьої світової війни

Нерухомість

У 2026 році планується відкрити розкішний бункер «судного дня», призначений лише для членів, з басейнами, охороною здоров’я на основі штучного інтелек...

25.01.25

44 763

0
Гранти для підтримки ідей та бізнесу 2024

Гранти для підтримки ідей та бізнесу 2024

В Україні можна отримати грант на бізнес чи реалізацію ідеї. Війна не зупинить зростання економіки та прогрес в розвитку нашої країни. Розповідаємо пр...

15.01.24

8 188

2
10 головних фінтех-інновацій, які ви повинні знати

Інновації

10 головних фінтех-інновацій, які ви повинні знати

Fintech

Фінансові технології або фінтех - це більше, ніж просто модне слово у світі фінансових послуг. Користувачі, а також підприємства наздоганяють тенденці...

12.10.23

6 409

1
Макдональдс: Гамбургери на першому плані, але нерухомість - основа доходу

Макдональдс: Гамбургери на першому плані, але нерухомість - основа доходу

Чи знали ви, що найбільша мережа закладів швидкого харчування, "Макдональдс", насправді отримує велику частину своїх прибутків від нерухомості? За ві...

08.11.23

5 997

1
Google каже, що його новий квантовий чіп вказує на існування кількох всесвітів

Інновації

Google каже, що його новий квантовий чіп вказує на існування кількох всесвітів

Інновації

Google у понеділок анонсувала Willow, свій останній, найкращий квантовий обчислювальний чіп. Заяви Google щодо цього чіпа щодо швидкості та надійності...

11.12.24

5 989

1

 

Опитування
У якій соцмережі ви проводите найбільше часу?
Facebook
13% (43)
Instagram
6% (21)
TikTok
9% (32)
Telegram
23% (79)
Youtube
33% (114)
Twitter
1% (5)
А що це?
15% (50)
Залишити коментар

Натиснувши «Прийняти всі cookie-файли» ви погоджуєтесь на розміщення всіх cookie-файлів на вашому пристрої. Ви можете змінювати налаштування cookie-файлів або відкликати вашу згоду на їх використання у будь-який час натиснувши на «Налаштування cookie-файлів».