Квантовые вычисления наконец-то здесь. Но что это?

27.12.24

0

1 346

0

Четыре десятилетия назад физики выдвинули теорию о том, что механика квантовой физики может быть использована для создания нового типа компьютера, который экспоненциально мощнее обычных машин. Серия прорывов теперь приблизила «квантовую полезность» к реальности.

квантовые компьютеры
Image Credits: Getty Images

В чем привлекательность квантовых компьютеров?

Они могут делать то, чего не могут классические компьютеры. В декабре Google объявил, что его последний квантовый процессор Willow за пять минут решил проблему, которую не смогли бы решить самые мощные суперкомпьютеры мира, даже если бы они работали над ней с самого начала Вселенной.

Экспериментальным квантовым компьютерам обычно дают задачи, которые бы смутили обычный компьютер, поскольку у них слишком много переменных входов. Их наибольший потенциал заключается в моделировании сложных систем, включающих большое количество движущихся частей, характеристики которых меняются, когда они взаимодействуют друг с другом. Они могут, например, воспроизводить поведение молекул, чтобы ускорить разработку новых лекарств, или моделировать решения субъектов хозяйствования и финансовых посредников, чтобы сделать прогнозирование рынка более точным.

Кто строит квантовые компьютеры?

Канадская компания D-Wave Quantum Inc. стала первой, кто продал квантовые компьютеры в 2011 году. International Business Machines Corp. , Google Alphabet Inc. , Amazon Web Services и многочисленные стартапы создали рабочие квантовые компьютеры.

Совсем недавно такие компании, как Microsoft Corp., достигли прогресса в создании масштабируемых и практичных квантовых суперкомпьютеров. Корпорация Intel начала поставлять исследователям кремниевый квантовый чип с транзисторами, известными как кубиты (квантовые биты), которые в 1 миллион раз меньше других типов кубитов.

Google и IBM, вместе со стартапами Universal Quantum и PsiQuantum Corp. , утверждают, что они выпустят полезный квантовый суперкомпьютер к концу десятилетия. Китай строит Национальную лабораторию квантовой информации стоимостью 10 миллиардов долларов в рамках большого толчка в этой области.

Как работают квантовые компьютеры?

Они используют крошечные схемы для выполнения вычислений, как и традиционные компьютеры. Но они выполняют эти вычисления параллельно, а не последовательно, что делает их такими быстрыми. Обычные компьютеры обрабатывают информацию в единицах, называемых битами, которые могут представлять одно из двух возможных состояний  0 или 1 что соответствует тому, открыта или закрыта часть компьютерной микросхемы, называемая логическим вентилем. Прежде чем традиционный компьютер перейдет к обработке следующего фрагмента информации, он должен присвоить предыдущему фрагменту значение.

Напротив, благодаря «вероятностной» природе квантовой механики, кубитам в квантовых компьютерах не нужно назначать значения, пока компьютер не завершит полное вычисление. Это известно как «суперпозиция». Итак, в то время как три бита в обычном компьютере могут представлять только одну из восьми возможностей  000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 и 111  квантовый компьютер из трех кубитов может обрабатывать их все одновременно.

Квантовый компьютер с 4 кубитами теоретически может обрабатывать в 16 раз больше информации, чем обычный компьютер такого же размера, и с каждым добавленным кубитом мощность будет удваиваться. Вот почему квантовый компьютер может обрабатывать экспоненциально больше информации, чем классический компьютер.

Сколько кубитов нужно?

Ученые подсчитали, что компьютеру нужны миллионы, если не миллиарды кубитов, чтобы надежно запускать программы, пригодные для коммерческого использования. Текущий рекорд количества подключенных кубитов составляет 1180, достигнутый калифорнийским стартапом Atom Computing в октябре 2023 года.

Когда я получу свой квантовый компьютер?

Это зависит от того, для чего вы хотите его использовать. Ученые уже решают проблемы на 100-сильных кубитных машинах через облачную платформу IBM Quantum Platform, которую широкая общественность может испытать (если вы знаете, как разработать квантовый код).

Ученые стремятся в течение следующего десятилетия создать так называемый «универсальный» квантовый компьютер, пригодный для коммерческих применений.

Одним из потенциальных недостатков огромной мощности квантовых компьютеров в решении проблем является то, насколько легко они могут взломать классические системы шифрования . Возможно, лучшим свидетельством того, насколько мы близки к широкому распространению квантовых вычислений, является то, что правительства подписывают директивы, а компании вливают миллионы долларов в защиту устаревших вычислительных систем от взлома квантовыми машинами.
Оставить комментарий

Актуальное

Какие дома в пригороде Киева готовы к покупке в 2025 году? Исследование ожиданий клиентов

Обзор

Какие дома в пригороде Киева готовы к покупке в 2025 году? Исследование ожиданий клиентов

Недвижимость

Мечта о загородной жизни становится реальностью для многих украинцев. Но что именно ищут потенциальные покупатели в коттеджном городке? Мы провели исс...

14.02.25

593

0
Polish-Russian Startup Bridge объявляет о продолжении приема заявок на акселерационную программу для украинских стартапов

Бизнес

Polish-Russian Startup Bridge объявляет о продолжении приема заявок на акселерационную программу для украинских стартапов

Стартапы

Polish-Ukrainian Startup Bridge – флагманская инициатива Фонда Фонда Сотрудничества в партнерстве с Фондом CEE Startup Bridge – с гордостью объявляет...

12.02.25

485

0
Результаты капитальных инвестиций Meta в АІ привели к росту акций

Аналитика

Результаты капитальных инвестиций Meta в АІ привели к росту акций

Аналитика

Даже на рынке, где победители в области искусственного интеллекта получают вознаграждение, акции Meta Platforms Inc. выделяются. Рекордный 16-дневный...

10.02.25

789

0
Подпишитесь на нас

Раз в неделю мы будем отправлять Вам самые интересные новости недели

Конфиденциальность гарантирована

Популярные статьи

Для еліти будують бункер вартістю 300 мільйонів доларів

Бизнес

Для еліти будують бункер вартістю 300 мільйонів доларів

Недвижимость

В 2026 году планируется открытие роскошного бункера «судного дня», предназначенного только для членов, с бассейнами, охраной здоровья на основе искусс...

25.01.25

42 880

0
Гранты для поддержки идей и бизнеса 2024

Гранты для поддержки идей и бизнеса 2024

В Украине можно получить грант на бизнес или реализацию идеи. Война не остановит рост экономики и прогресс в развитии нашей страны. Рассказываем об ук...

15.01.24

6 775

2
10 главных финтех-инноваций, которые вы должны знать

Инновации

10 главных финтех-инноваций, которые вы должны знать

Fintech

Финансовые технологии или финтех — это больше, чем просто модное слово в мире финансовых услуг. Пользователи, а также предприятия догоняют тенденции в...

12.10.23

5 147

1
Макдональдс: Гамбургеры на первом плане, но недвижимость - основа дохода

Макдональдс: Гамбургеры на первом плане, но недвижимость - основа дохода

Знали ли вы, что крупнейшая сеть заведений быстрого питания, "Макдональдс", на самом деле получает большую часть своих доходов от недвижимости? За вит...

08.11.23

4 813

1
Google говорит, что его новый квантовый чип указывает на существование нескольких вселенных

Инновации

Google говорит, что его новый квантовый чип указывает на существование нескольких вселенных

Инновации

Google в понедельник анонсировала Willow, свой последний, самый лучший квантовый вычислительный чип. Заявления Google по этому чипу о скорости и надеж...

11.12.24

4 684

0

 

Опрос
В какой соцсети вы проводите больше всего времени?
Facebook
13% (38)
Instagram
6% (17)
TikTok
9% (27)
Telegram
25% (74)
Youtube
32% (96)
Twitter
2% (5)
А что это?
15% (44)
Оставить комментарий

Нажав «Принять все cookie-файлы», вы соглашаетесь на размещение всех cookie-файлов на вашем устройстве. Вы можете изменять настройки cookie-файлов или отозвать ваше согласие на их использование в любое время, нажав на «Настройки cookie-файлов».