Kluczowe dania na wynos
- Komputery kwantowe mogą być znacznie mniejsze dzięki przełomowi dokonanemu przez naukowców z Cambridge University.
- Jednak eksperci twierdzą, że komputery kwantowe raczej nie będą zasilać urządzeń osobistych w najbliższym czasie.
- Obliczenia kwantowe działające w chmurze mogą pomóc naukowcom w odkrywaniu nowych materiałów i leków.
Komputer kwantowy może pewnego dnia zmieścić się na Twoim biurku, ale nie oczekuj, że w najbliższym czasie będzie zasilał Twój komputer.
Naukowcy z konsorcjum kierowanego przez Uniwersytet Cambridge znaleźli sposób na wciśnięcie systemu operacyjnego, który mógłby obsługiwać komputery kwantowe na chipie. Obliczenia kwantowe są obecnie badane jako sposób na zrobienie wszystkiego, od lżejszych samolotów po łamanie silnego szyfrowania. Jednak nie rezygnuj jeszcze ze swojego smartfona.
„Jest mało prawdopodobne, że ktokolwiek będzie miał komputer kwantowy w swoim domu lub kieszeni w najbliższym czasie, a być może kiedykolwiek”, powiedział Matt Doty, profesor inżynierii komputerowej na Uniwersytecie Delaware w wywiadzie e-mailowym dla Lifewire.
"Bezpośredni wpływ na życie ludzi będzie prawdopodobnie pochodził z usług w chmurze, które wykorzystują komputery kwantowe do oferowania wyjątkowej mocy, prawdopodobnie działające w tle w sposób, który nie jest oczywisty dla użytkownika."
Wkrocz w erę kwantową
Nowy system kwantowy nazywa się Deltaflow. OS i został zaprojektowany przez start-up Riverlane z Uniwersytetu Cambridge do pracy przy użyciu ułamka przestrzeni wymaganej w poprzednim sprzęcie.
„W najprostszych słowach umieściliśmy coś, co kiedyś wypełniało pomieszczenie, na chipie wielkości monety i to działa” – Matthew Hutchings, współzałożyciel SEEQC, firmy zajmującej się obliczeniami kwantowymi, która współpracował z Riverlane, powiedział w komunikacie prasowym.
„Jest to tak samo ważne dla przyszłości komputerów kwantowych, jak sam mikrochip dla komercjalizacji tradycyjnych komputerów, umożliwiając ich produkcję w sposób oszczędny i na dużą skalę.”
Chociaż obliczenia kwantowe mogą nie być gotowe do użytku osobistego, prawdopodobnie przyniosą użytkownikom praktyczne korzyści.
„Obliczenia kwantowe mogą być znacznie bardziej wydajne niż istniejące komputery w scenariuszach zastosowań, z których niektóre mogą być rewolucyjne dla naszego codziennego życia” – powiedział Lifewire Xiu Yang, profesor na Wydziale Inżynierii Przemysłowej i Systemowej Uniwersytetu Lehigh. rozmowa e-mail.
Badania z wykorzystaniem obliczeń kwantowych mogą ulepszyć podstawowe badania materiałów, czego wynikiem będą lżejsze samoloty, które pozwolą zaoszczędzić paliwo i baterie o większej gęstości energii, co zapewni pojazdom elektrycznym większy zasięg, powiedział Yang. Komputery kwantowe mogą również napędzać odkrywanie leków, przeprowadzając symulacje na poziomie molekularnym wydajniej niż przy użyciu obecnych komputerów.
Niektórzy naukowcy spekulują na temat jeszcze bardziej egzotycznych możliwości obliczeń kwantowych.
Jest to tak samo ważne dla przyszłości komputerów kwantowych, jak sam mikrochip dla komercjalizacji tradycyjnych komputerów.
Ludzie mogą z łatwością mieć „cyfrowego bliźniaka”, w którym każdy atom w ludzkim ciele mógłby być reprezentowany w urządzeniu kwantowym, a symulacje można przeprowadzać na tym cyfrowym bliźniaku, Terrill Frantz, profesorze, który wykłada obliczenia kwantowe na Harrisburg University of Science and Technology, powiedział Lifewire w wywiadzie e-mailowym.
Wyzwania przed nami
Ale istnieje wiele przeszkód w uczynieniu obliczeń kwantowych użytecznymi, nawet jeśli systemy operacyjne stają się coraz mniejsze. Obliczenia kwantowe to zupełnie inna technologia niż obliczenia klasyczne, zarówno na poziomie sprzętu, jak i oprogramowania.
Doty zwrócił uwagę, że znajomy bit, który obsługuje obecne komputery, jest albo w stanie zerowym, albo w jednym. Tymczasem bit komputera kwantowego, zwany kubitem, może znajdować się w superpozycji, co zasadniczo oznacza mieszankę zera i jedynki.
„Moc komputera kwantowego pochodzi z użycia tych superpozycji do zrobienia czegoś, co jest z grubsza analogiczne do przetwarzania masowo równoległego” – dodał Doty. „Wyzwaniem jest to, że te superpozycje są kruche – łatwo zapadają się do zera lub jednego, w którym to przypadku traci się całą moc komputera kwantowego”.
Istotnym wyzwaniem w budowie komputerów kwantowych jest znalezienie systemu sprzętu i oprogramowania, który minimalizuje i kompensuje tego typu błędy.
Doty powiedział, że niektóre firmy zbudowały komputery kwantowe, które mogą sprostać wyzwaniu ograniczenia błędów dla małej liczby bitów. Opracowanie sprzętu, sprzętu i oprogramowania, które mogą spełnić obietnicę obliczeń kwantowych, wymagałoby udostępnienia tysięcy lub milionów bitów.
„Nie jest jasne, która platforma materialna lub struktura jest najlepsza” – dodał Doty. "Domyślam się, że ostatecznie otrzymamy systemy 'hybrydowe', które łączą najlepsze z wielu różnych materiałów i metod."
