Koti Etukäteen ajattelu Kvanttilaskenta valmistautuu ensimmäisiin oikeisiin sovelluksiin

Kvanttilaskenta valmistautuu ensimmäisiin oikeisiin sovelluksiin

Video: Реклама подобрана на основе следующей информации: (Lokakuu 2024)

Video: Реклама подобрана на основе следующей информации: (Lokakuu 2024)
Anonim

Insinöörit ovat puhuneet kvanttilaskennasta - kyvystä tehdä laskenta bitteille, jotka osoittavat kvantti takertuneen ja voivat siten olla päällä ja pois samanaikaisesti - vuosikymmenien ajan. Viime vuosina lupaus on saanut lähemmäksi todellisuutta D-Wave-valmistajien kaltaisten kvanttihehkutusjärjestelmien kehittämisen seurauksena, IBM: n ja Intelin kaltaisten yritysten kehittämissä yleiskäyttöisissä kvanttiprosessoreissa ja yrittäessä luoda uusia ohjelmointeja kielet, jotka on suunniteltu kvanttilaskentaan.

Aiemmin tässä kuussa CES: ssä Intel ilmoitti, että sillä on järjestelmä, jossa on 49 kbittiä - tai bittejä, joita on ollut kvanttilassa - yhteistyössä hollantilaisen Qutechin kanssa. Tämä uusi järjestelmä, nimeltään Tangle Lake, on iso askel eteenpäin vain kaksi kuukautta sitten, kun yritys ilmoitti 17-bittisestä järjestelmästä.

Mutta olin kiinnostuneempi nähdä IBM: n näytön sen kvanttilaskennan edistymisestä, koska yritys oli hiljattain ilmoittanut 50-bittisestä järjestelmästä, ja mikä vielä tärkeämpää, sillä on joitain yleisiä kvanttilaskentalaitteita, joita asiakkaat voivat tosiasiallisesti käyttää.

Näyttelyssä IBM Research Lab -yrityksen varatoimitusjohtaja ja laboratorion johtaja Jeff Welser Almadenissa (lähellä San Josea) esitteli kvantitietokonetta ja kuvasi perusjärjestelmää. Itse tietokone on suhteellisen pieni, mutta sen toiminnan edellyttämät jäähdytysjärjestelmät ovat valtavat; se todella tarvitsee huoneen, joka on täynnä jäähdytysyksiköitä, tyhjiöpumppuilla ja jäähdyttimillä, joissa on nestemäistä heliumia, jotta lämpötila saadaan 10-15 millikellaviiniin, mikä on kylmempi kuin jopa ulkoavaruus (keskimäärin noin 3 kelviniä).

Kehittäjien ja tutkijoiden tosiasiallisesti saatavana on nyt 16-bittinen versio koneesta, johon pääsee verkkosivuston kautta, sekä 20-bittinen versio, jota tietyt asiakkaat voivat käyttää, mukaan lukien yhteistyökumppanit, kuten JSR ja Hitachi Metals. Nämä järjestelmät sijaitsevat IBM: n tutkimuslaitoksessa Yorktown Heightsissa, NY. 50-bittisen version odotetaan olevan saatavana kumppaneille myöhemmin tänä vuonna.

Welser sanoi, että ei ole tärkeätä vain kvittien lukumäärä, vaan myös aika, jonka järjestelmä on "johdonmukaisessa" tulosten tuottamiseksi. Hän sanoi, että käytännössä suoritat samat laskelmat useita kertoja ja keskität tulokset. Kvittien lukumäärän, samanaikaisten takertuvien lukumäärän ja virhesuhteen yhdistelmä luo "kvanttivolyymin", joka on todella tärkeä ongelmien ratkaisemiseksi.

Welser kertoi uskovansa, että 50-100 kvbitin järjestelmän avulla käyttäjät voivat tehdä asioita, jotka eivät ole mahdollisia tavanomaisilla tietokoneilla.

Welser kertoi, että ensimmäinen todellinen sovellus on todennäköisesti materiaalianalyysi kvanttikemiaa käyttäen ja erityisesti erilaisten polymeerien ja uusien seosten simulointi. Tämä johtuu siitä, että voit simuloida painoa, voimaa ja muita ominaisuuksia, mikä oli aikaisemmin paljon työtä ja virheitä.

Muihin mahdollisiin sovelluksiin järjestelmiin, joissa on rajoitettu määrä kvitejä, sisältyy syvä oppiminen, koska virheenkorjaus ei ole yhtä tärkeä.

Kuulet usein kuinka kvanttilaskenta voi rikkoa monia nykyisiä salausalgoritmeja. Welser myöntää, että näin voi olla, mutta sanoi, että tarvitset miljoonan kvbitin järjestelmän tehdäksesi niin, että tämä ei ole todellinen ongelma monien vuosien ajan. (Sillä välin, monet organisaatiot työskentelevät algoritmien käyttöönotossa, joihin ei vaikuteta; toivottavasti nämä uudet algoritmit ovat paikallaan ennen kuin kvantitietokoneet ovat valmiita.)

Kvanttilaskenta ei ole sellainen asia, joka vaikuttaisi useimpiin organisaatioihin vuosien ajan, mutta esitys tarjosi mielenkiintoisen katsauksen joihinkin erityisiin sovelluksiin, jotka pian ovat mahdollisia, sekä mahdollisen tulevaisuuden yleisemmälle tietojenkäsittelylle.

Tässä on juliste, joka selittää, kuinka koko järjestelmä toimii.

Kvanttilaskenta valmistautuu ensimmäisiin oikeisiin sovelluksiin