Kvantni računalnik: Test opravljen, uporaba v resničnem svetu je daleč stran
V klasičnem računalništvu se toplota zarota s časom, da naloži omejitve možnemu. V dobi vakuumskih cevi dolgotrajnih izračunov ni bilo mogoče dokončati, ker bi oprema izgorela.
Sredi septembra se je na spletni strani Nase pojavil raziskovalni članek, ki so ga avtorji znanstvenikov iz 14 institucij in laboratorijev vodil Google AI Quantum v Mountain Viewu. (Vir: Googleblog) Vladi se ni treba več ukvarjati z dostopom do varnih komunikacij na družbenih medijih, saj je kvantni računalnik, katerega prihod je bil pravkar zahtevan , bo kriptografska varnost postala odveč.
Kar se trdi in oporeka
Sredi septembra se je na spletni strani Nase pojavil raziskovalni članek, ki so ga avtorji znanstvenikov iz 14 institucij in laboratorijev vodil Google AI Quantum in Mountain View, ki je skrivnostno izginil, zaradi česar so se znanstvene in matematične skupnosti nemirno premetavale. Njihovo navdušenje ni bilo neupravičeno, ker je trdil časopis kvantno prevlado — razvoj kvantnega stroja z imenom Sycamore, ki lahko reši probleme, ki jih klasični računalniki iz praktičnih razlogov ne morejo.
V klasičnem računalništvu se toplota zarota s časom, da naloži omejitve možnemu. V dobi vakuumskih cevi dolgotrajnih izračunov ni bilo mogoče dokončati, ker bi oprema izgorela. Sodobna polprevodniška integrirana vezja proizvajajo tudi toploto, ki ni dovolj za gorenje, vendar dovolj za upočasnitev. Google trdi, da je Sycamore rešil težavo v približno 200 sekundah, kar bi vrhunskemu superračunalniku vzelo približno 10.000 let. Rezultati - v dokumentu, ki je skrivnostno izginil - so se uradno pojavili v Nature v sredo in utrdili trditev, da je bil presežen prag računalništva, ki je bil pričakovan, odkar so Paul Benioff, Richard Feynman in Yuri Manin odprli razpravo v 80. letih prejšnjega stoletja.
Medtem so raziskovalci pri IBM-u izpodbijali ugotovitev Sycamore in menili, da je klasični računalnik zaostajal za 10.000 let, ker je bil neučinkovito konfiguriran. Trdili so, da bi brcanje pnevmatik in čiščenje čepov zapolnilo vrzel rok nad pestjo. Zadeva ostaja v negotovosti, dokler IBM ne ponovi primerjalnega testa. Po metodi znanosti ostaja vprašanje odprto, dokler ne objavi lastnih ugotovitev.
Več držav
Odkar je kanadski premier Justin Trudeau razložil kvantno računalništvo nagajivemu novinarju na Inštitutu za teoretično fiziko Perimeter ni treba razložiti ničesar. Dovolj je reči, da medtem ko klasični stroji obdelujejo bite informacij, ki jih predstavljata stanji 0 in 1, ki predstavljata vklop in izklop, kvantni stroji manipulirajo s kubiti ali kvantnimi bitji. Imajo dve lastnosti, ki lahko obdelujeta podatke višjega reda velikosti - superpozicijo in prepletenost.
Čeprav sta narava kvantnega in grobega sveta bistveno drugačna, jih je mogoče ponazoriti z analogijo s Schrödingerjevo mačko, nesrečno živaljo, ujeto v škatli z nečim potencialno smrtonosnim, kot je posoda s strupenim plinom. V grobem svetu domnevamo, da je mačka živa, dokler se plin ne sprosti, nato pa je mrtva. Toda na kvantni ravni se pojavi sesedejo v eno stanje šele, ko jih opazimo. V vseh drugih časih obstajajo v vseh možnih stanjih. Mačka je mrtva ali živa šele, ko opazovalec odpre škatlo. V vseh drugih časih je tako mrtev kot živ, v stanju superpozicije. Tudi, če lahko mačka po nesreči sproži plin, sta njeno stanje in stanje posode neločljivo povezana.
To je zaplet, ki ga je Einstein poimenoval sablastno dejanje na daljavo. Dva prepletena subatomska delca bi lahko bila svetlobna leta narazen, a vseeno povezana. Kvantni računalniki uporabljajo ti dve lastnosti za doseganje hitrosti in računalniških prostorov, ki bi premagali klasični stroj, s kodiranjem podatkov v kvantna stanja in izvajanjem kvantnih operacij na njih.
Sundar Pichai z enim od Googlovih kvantnih računalnikov v laboratoriju Santa Barbara, Kalifornija, ZDA. (Fotografija prek Reutersa) Še kilometri
Kaj prihod kvantnega računalništva pomeni zate in mene? Ne veliko. Ne takoj. Ker je Sycamore izvedel samo primerjalni test, ki nima uporabe v resničnem svetu, Google pa ga ne more uporabiti, da bi naslednji teden dosegel svetovno prevlado. Tudi če je pokazala kvantno prevlado, bi lahko trajala leta ali desetletja, da bo tehnologija prosto dostopna.
Kubiti so stabilni le pri kriogenih temperaturah in samo vlade in velike korporacije lahko upajo, da bodo imele kvantni računalnik v prostorih. Ostali bi morali biti odvisni od računalništva v oblaku in programske opreme kot storitve. Ni najbolj bleščeča naprava, če hočete na primer vdreti dnevno svetlobo iz Gmaila.
Toda sprva bi bile vlade in korporacije edini uporabniki kvantnega računalništva, saj le njih zanimajo vprašanja, na katera odgovarja. Kvantni računalnik je Feynman postavil za modeliranje kvantnih sistemov. Zdaj bo našel uporabo v laboratorijih za modeliranje sistemov, ki obstajajo v resničnem svetu le v ekstremnih pogojih, kot je v velikem hadronskem trkalniku.
Sestavni del Googlovega kvantnega računalnika v laboratoriju Santa Barbara, Kalifornija, ZDA. (Fotografija prek Reutersa) Laboratoriji bi lahko izdelali vrhunsko delo, ne da bi morali vlagati v obsežno infrastrukturo, in morda ne bi bilo treba sodelovati med državami in celinami. Kvantni računalniki bi bili uporabni tudi za naloge, ki obdelujejo ogromne količine podatkov. Podatkovno rudarjenje in umetna inteligenca bi imeli velike koristi, skupaj z znanostmi, ki se ukvarjajo z količinami podatkov, od astronomije do jezikoslovja.
Ne zamudite razloženega | Dushyant Chautala: Ta 31-letni 'buda' se povezuje z vsemi, starejšimi od svojih let
Temna stran
Temna stran kvantnega računalništva je moteč učinek, ki ga bo imelo na kriptografsko šifriranje, ki varuje komunikacije in računalnike. Šifriranje je odvisno od zelo velikih praštevil, ki služijo kot semena, iz katerih generirajo in izmenjujejo udeleženci v pogovoru kriptografske ključe. Deluje, ker sta šifriranje in dešifriranje operativno asimetrična. Računalnik je lažje pomnožiti zelo velika praštevila, kot pa zmnožek zmnožek na njegove sestavne praštevile. Ta razlika ohranja vaša sporočila WhatsApp zasebna, a če bi verjetnost izenačili eksponentno zmogljivi računalniki, bi bila zasebnost v spletu mrtva.
Tehnologija ni vedno rešitev. Pogosto ustvarja nove težave, rešitev pa je v zakonu. Dolgo po rojstvu družbenih medijev in umetne inteligence se zdaj pojavljajo zahteve po njihovem urejanju. Preudarno bi bilo razviti regulativni okvir za kvantno računalništvo, preden postane splošno dostopen. To je transformativna tehnologija, katere prihodnje uporabe v širokem spektru sektorjev od analize podatkov do geopolitike ni mogoče v celoti predvideti. V tem smislu je precej podobna jedrski tehnologiji, ki jo je globalni režim 23 let po Hirošimi urejal s Pogodbo o neširjenju orožja. Koristno bi bilo zdaj urediti kvantno računalništvo ali pa vsaj opredeliti meje njegove zakonite uporabe.
Delite S Prijatelji:
