IBM Q System One: Maailman ensimmäinen täysin integroitu kvanttitietokone

Tietokoneet, niin yksinkertaisilta kuin ne näyttävätkin, niiden kyky ja nopeus kalibroida ongelmia ja yhtälöitä ovat jotain, jota ihmisaivot eivät voi saavuttaa. Tietokone, kuten saattaa ajatella, ei ole vain väline, joka tarjoaa sinulle erilaisia ​​sovelluksia, vaan se on yksinkertaisesti laskin. Kun annat tietokonekomennon, se syöttää komennon prosessointiyksikköön. Joka sitten ladataan, käsitellään ja kalibroidaan ennen kuin saat halutun tuloksen. Vaikka tietokone toimii ehdottomasti ihmisen käskyillä, sen kyky käsitellä komentoja ja kalibroida se ilman manuaalisen virheen mahdollisuutta tekee koneesta meitä tehokkaamman. Vaikka klassiset tietokoneet ovat auttaneet meitä tosielämän laskelmissa pitkään, teknologisen kehityksen tarve ja teknologiaan perustuvan maailmanyhteiskunnan rakentaminen, on nostanut vaatimuksia kehittyneemmille ratkaisuille laskennallisiin ongelmiimme eri osaamisalueilla. Ja koska nämä ongelmat ovat liian vaikeita klassisen tietokoneen kalibroitavaksi, tutkijat ovat siirtyneet kvanttilaskentaan.

Amerikkalainen tietokonejärjestelmävalmistaja IBM paljasti äskettäin olevan "maailman ensimmäinen integroitu kvanttilaskentakone", nimeltään IBM Q System One. Mikä on Q System One? Mitä IBM:llä on tässä pelissä? Mitä tämä voisi tarkoittaa tietojärjestelmien tulevaisuudelle? Otetaan se "pala bitiltä".

Lue myös:-

Ovatko kvanttitietokoneet vaarallisia? Ovatko kvanttitietokoneet parasta laskentatekniikkaa, jonka ihmiskunta voi koskaan saada? Vai aikovatko he kaapata kyberturvallisuutemme? Löytö...

Kvanttilaskenta pähkinänkuoressa

Kuva: Hakkeroitu

Olet siis kaikki oppinut binäärilukuja koulussa, eikö niin? Kieli, jota tietokoneet ymmärtävät? Soitteletko kelloja? Klassinen tietokone ei hyväksy tai ymmärrä sanalla kirjoitettua komentoa. Kaikki mitä teet tietokoneella, tallennetaan sen muistiin tietona binääriyksiköiden muodossa, jotka koostuvat vain 0:sta ja 1:stä. Joten klassinen tietokone suorittaa kaikki laskelmat binäärimuodossa. Koska binääriyksikkö voi olla joko 0 tai 1, tietokone voi myös käsitellä tai hyväksyä laskennallisen monimutkaisuuden ulottuvuuden. Aina on vertailuarvoja, joita tietokone ei voi saavuttaa, koska sen algoritmit rajoittavat tietojen käsittelyä ja tallentamista tietyn rajan ja monimutkaisuuden yläpuolella.

Kuva: Forbes

Siellä kvanttilaskenta tulee paikalleen. Kvanttilaskenta toimii kvanttimekaniikan laeilla, joissa tiedettä tutkitaan kooltaan ja mittakaavaltaan paljon pienempiä hiukkasaineita, itse asiassa pienempiä kuin atomi. Tällaisia ​​hiukkasia kutsutaan subatomisiksi hiukkasiksi tai kvanttihiukkasiksi. Ajatellaan nyt, että nämä subatomiset hiukkaset ovat tietokoneen bittejä. Kvanttilaskennassa tietokoneen vastaanottamaa tietoa voidaan muokata edelleen monimutkaisemmiksi ja pienemmiksi biteiksi.

Tämä voidaan tehdä ilmiöllä, jota kutsutaan kvanttisidoksiksi; binääribittien päällekkäisyys toistensa päälle yhdistettyjen, parillisten tai ryhmitettyjen informaatiobittien muodostamiseksi. Parilliset bitit yleensä käsittelevät monimutkaisempaa ja monimutkaisempaa tietoa kalibrointia varten, koska ne voivat esiintyä useammassa kuin yhdessä tilassa, toisin kuin binäärimuodot. Näitä toisiinsa kietoutuneita, toistensa ominaisuuksista riippuvia bittejä kutsutaan kubiteiksi.

Kvanttilaskenta vie tietokoneiden tutkimisen periaatteessa pienempään mittakaavaan. Binääribittien 0 ja 1 pari kvanttitilassa voi muodostaa neljä ilmentynyttä tilaa, jos ne asetetaan päällekkäin. Vastaavasti kolme kubittia 0 ja 1 voidaan yhdistää kahdeksaan eri tilaan. Kuvittele nyt niitä satoja; se antaisi sinulle tilapareja, jotka ylittäisivät maailmankaikkeuden hiukkasten määrän. Se on kvanttilaskennan laajuus.

Mitä kvanttilaskenta voi tarjota meille?

Kuva: TechFunnel

Kuulemme aina useita ennusteita osakemarkkinoista, urheilusta, maailman- tai kansantaloudesta, lääketieteellisestä tutkimuksesta ja säästä. Nämä ennusteet ohjaavat päivittäisiä päätöksiämme ja muovaavat valtavan osan tulevaisuudestamme. Mutta mistä saamme nämä ennusteet? Laskeminen. Ohjelmistot ja tietokonekoneet, jotka käyttävät saapuvaa dataa ja tietoja matemaattisilla algoritmeilla määrittääkseen tai arvioidakseen, miltä kyseisen kentän tulevaisuus voi näyttää.

Merivirroista saadut tiedot määräävät, millaista säätä voimme odottaa huomenna. Sairaaloiden magneettikuvausten avulla lääkärit voivat löytää potilaalle parhaan hoidon. Yritysryhmittymien nykyiset päätökset antavat rahoitusanalyytikot manipuloida osakekaavioita ja muuttaa huomisen talouden muotoa. Silti on olemassa useita monimutkaisia ​​laskentaongelmia, jotka ovat kaukana minkään maan klassisen tietokoneen tai aivovoiman ymmärtämisen ulkopuolella. Kvanttilaskenta voi olla huippuluokan päivitys siihen, mitä tiedämme laskennallisesta analyysistä. Sää ja taloudellinen tilanne olisivat saatavilla nopeammin kuin koskaan meidän on kohdattava niiden seuraukset.

Lääkärit ja kirurgit voisivat tehdä uusia löytöjä ja muuttaa lääkehoitoa ikuisesti. Pystyisimme optimoimaan kaikki resurssit ja poistamaan jätteet kokonaan; manuaaliset virheet laskelmissa ja algoritmeissa lakkaisivat olemasta; ja lisäksi voimme ehkä dekoodata luonnon esiintymisen ja sen ilmiön, koska luonto itse toimii subatomisten hiukkasten ominaisuuksien varassa.

Miksi tietokonevalmistajat uskalsivat kvanttilaskentaan?

Kuva: Technology Review

No, yksi syy voisi olla kilpailu monopolin perustamisesta ja maailman teknologian hallitsemisesta. Teknologiasta riippuvaisessa yhteiskunnassa, jossa elämme, olemme jo antaneet itsestämme paljon henkilökohtaisia ​​tietoja huipputeknologian yrityksille ja valtion rahoittamille teknologiaprojekteille. Se, joka käyttää tällaista tekniikkaa, hallitsee käytännössä maailmaa. Kvanttilaskenta on seuraava iso asia tulevaisuuden teknologioiden joukossa tekoälyn jälkeen. Yritys, joka tarjoaisi parasta kvanttianalyysiä ja laskentaa, saisi käyttöönsä kaikenlaisia ​​yritys-, hallinto- ja henkilötietoja eri työalojen osalta. Jokaisella, joka omistaa tämän tiedon, on valta tehdä itselleen parhaat päätökset ja pysyä aina kärjessä kaikesta huolimatta.

Kuva: BlueWire

Muu voi olla rahan ansaitseminen. Kaikki yritykset eivät tarjoa kvanttilaskentapalveluita kaupalliseen ja yrityskäyttöön, ja alle kourallinen niistä on saavuttanut vaiheen, jossa ne voivat todella suorittaa kokeellista kvanttilaskentaa. Joten jos joku pystyy kehittämään tällaisen hankkeen, toivottaa sijoittajat ja muut rahalliset ihmiset tervetulleiksi. Toinen syy voi olla rinnakkaisuuden tutkimus ja ulkoavaruuden rajojen rikkominen. Vaikuttaa jonkun hullun tiedemiehen visiolta, mutta jos kvanttimekaniikan kubitit ja teoriat voisivat teoriassa oppia ja ratkaista avaruustutkijoille ja muulle maailmalle vielä tuntemattomia ulkoavaruuden käsitteitä.

Motiiveja voi olla loputtomasti, mutta voitto tässä suhteessa ei ole peli, ja jokaisen kvanttilaskentaa ratkaisevan pelaajan on oltava hyvin tarkka siitä, mitä se haluaa tältä tutkimus- ja teknologiasaavutukselta.

IBM ja sen tutkimus kvanttilaskentaan

Kuva: IBM

IBM aloitti ensimmäinen kvanttilaskentaan liittyvä yritys vuonna 2016, kun se lanseerasi IBM Initiative Q:n, toimialatason aloitteen, jonka tavoitteena on parantaa eri yritysten laskennallisia analyysivalmiuksia liike-elämän ja tieteen alalla. IBM Q aloitettiin tavoitteena saavuttaa resurssien optimointi virheettömän diagnoosin ja analyysin avulla ja asettaa uudet mittapuut koneoppimiselle. Aloite keskittyi taloudellisten päätösten parantamiseen ja riskienhallintatekniikoiden parantamiseen yritystasolla. Se muuttui pian IBM:n aktiiviseksi kvanttilaskentapalvelujen tarjoajaksi, mikä mahdollistaa verkkonsa pääsyn yrityksille pilven kautta. Haluamme muuttaa nykyistä liiketoimintaa,

IBM Q System One: IBM:n tehokas aloitus kvanttilaskentaliiketoiminnassa

Kuva: Network Middle East

Tammikuussa 2019 IBM ilmoitti ensimmäisen kerran, että sen uusi IBM Q System One tulee pian yritysten laskennalliseen käyttöön, ja se julkaistiin vihdoin tässä kuussa, ja se houkutteli useita teknologiatutkijoita ja kvanttimekaniikan asiantuntijoita. System One on massiivinen päivitys alkuperäiseen Q:iin, joka tarjosi analyysipalveluita jopa 5 kubitin verran tietoa. Uusi System One pystyisi tarjoamaan analyysipalveluita jopa 20 kubitille. Yksinkertaisessa matematiikassa se pystyisi laskemaan viisi kertaa monimutkaisempia ongelmia kuin edeltäjänsä. Kvanttilaskennan uusin toimija on jo saanut CERNin ja Fermilabin kaltaiset yritykset potentiaalisiksi asiakkaiksi, jotka ovat rekisteröityneet käyttämään sen palveluita pilven kautta. Äskettäin suunniteltu järjestelmä pystyy nollautumaan nopeammin kuin edeltäjänsä, ja jos sen kryostaattia huolletaan asianmukaisesti,

Lue myös:-

Onko kvanttilaskenta pelottavampaa kuin tekoäly? Nämä kaksi ovat tehokkaimpia tekniikoita, jotka syntyvät vähitellen, mutta kumpi on pelottavampi? Lue blogia...

Onko IBM Q System One jättimäinen harppaus kvanttilaskentaan?

Kuva: Seuraava alusta

Julkaiseessaan sen IBM väitti System Onen olevan "maailman ensimmäinen täysin integroitu" kvanttitietokone, joka saattaa muuttaa rahoitustalouden ja tieteellisen analyysin kulkua lähitulevaisuudessa. IBM väittää, että System One voi avata ovia tutkimukselle, joka johtaisi kaikenlaisiin tieteellisiin löytöihin ja saavuttaisi korkeat resurssien optimoinnin ja yrityssuunnittelun tavoitteet. Tämä lausunto vaatisi kuitenkin paljon keskusteluja, ennen kuin voimme tehdä lopullisen tuomion IBM:n uusimman keksinnön kyvyistä. Kvanttilaskenta riippuu kvanttimekaniikan ja kvanttimekaniikan laeista. Näitä lakeja ei ole koskaan todistettu kokeissa todellisuudessa, edes Einsteinin ja Schrodingerin kaltaisten tiedemiesten laajan tutkimuksen jälkeen. Useat teoriat jättävät edelleen huomiotta monet kvanttimekaniikan käsitteet ja siksi IBM ei voinut ratkaista kaikkea System Onella. Toiseksi, vaikka IBM väittää muuttavansa kaupallisen laskennallisen analyysin kulkua tällä, se on yksinkertaisesti liian monimutkaista saavuttaakseen sen. Kvanttitietokoneet ovat toistaiseksi tuottaneet vain kokeellisia tuloksia, ja System One tekisi samoin. Se, onko niiden toteuttaminen tosielämän teollisissa tilanteissa todella mahdollista vai ei, on pitkän analyysin ja teoretisoinnin kysymys.

Kuva: ExtremeTech

Voimme sanoa System Onesta, että se olisi varmasti vertailukohta kvanttilaskennan tutkimuksen alalla, ja sen kokeelliset tulokset avaisivat uusia ideoita itse kvanttilaskennan uusien ominaisuuksien löytämiseen. Sen sijaan, että olisimme ongelmanratkaisija, System One toimii todennäköisimmin tutkijana, joka auttaisi meitä kehittämään kvanttianalyysin työkaluja ja tekniikoita ja etenemään onnistuneesti resurssien optimoinnissa, riskianalyysissä ja sairauden diagnosoinnissa kvanttilaskennan avulla.

Miksi IBM Q System One ei ehkä ole paras kone?

Kuva: The Economist

Koska tällaisen koneen ylläpito nykyisellä tekniikallamme on äärimmäisen hienotunteisuutta, huolellisuutta ja aktiivista valvontaa. Kvanttitietokone on säilytettävä pakkasessa, joka on reilusti alle -100 celsiusastetta. Miksi? Koska kvanttihiukkaset vääristyvät pienimmistäkin vaihteluista ja ne on analysoitava lähes paikallaan. Koska System One on juuri lanseerattu kaupalliseen käyttöön, emme tiedä kuinka se pystyy kestämään itsensä tällaisilta vääristymiltä. Lisäksi IBM on vähiten todennäköisesti sijoittavansa kaiken yhteen kokeelliseen kvanttikoneeseen, mikä tarkoittaa, että sillä on ehdottomasti muita suunnitelmia mukana. Sitten seuraava iso kysymys on luotettavuus. Ilman asianmukaista testausta edes IBM ei voi väittää, että se on sataprosenttisen luotettava kaupalliseen käyttöön.

Lue myös:-

Kuinka nopeuttaa Firefox Quantum -ohjelmaa? Nimestään huolimatta Firefox Quantum voi toisinaan toimia todella hitaasti ja aiheuttaa paljon tuskaa. Jos olet...

Onko kvanttilaskenta hyvä askel IBM:n taloudelliselle tulevaisuudelle?

Kuva: Washington Post

Rehellisesti sanottuna yli 100 vuotta vanhalle yritykselle taloudellinen tulevaisuus ei olisi tärkein huolenaihe ennen kuin se uskaltaa ryhtyä johonkin. IBM ei ole kehittänyt IBM Q System Onea yksin, vaan kaikenlaisten kansainvälisten organisaatioiden tutkijoiden, arkkitehtuurin asiantuntijoiden ja suunnittelijoiden avulla. Jos se on tehnyt niin, se on varmasti tietoinen siitä, mitä se tekee ja mitä sen on tehtävä IBM Q System Onen mahdollisen tulevaisuuden kanssa. IBM tietää, mitä kvanttilaskenta ja tällaisten palveluiden kaupallistaminen tulevaisuudessa voivat tuoda tullessaan. Yhtiö ei ole viime aikoina onnistunut houkuttelemaan myyntiä trendikkäillä teknologisilla tuotteillaan ja palveluillaan, kuten mobiiliteknologialla ja verkkopalveluilla. Kaiken tämän keskellä tutkimuksen, tiedon, varojen ja tulevaisuuden panosten sijoittaminen kokeelliseen teknologiaan ei voi olla yritys ja erehdys IBM:lle.

Liittyykö siihen mitään riskejä?

Kuva: Silicon UK

Kun puututaan tällaiseen tehokkaaseen teknologiaan, on seurauksia, jotka tulisi ottaa huomioon. Kuten jo keskusteltiin, onnistunut siirtyminen kokeellisesta kvanttilaskentaan toteuttaisi IBM:lle monopolin muihin yrityksiin nähden ja asettaisi sen suuryritysten sisäpiiriin ja ehkä myös henkilökohtaiseen elämäämme. Tekoälyintegraation tapauksessa näin suurten tietomäärien alistaminen itseoppivalle ja itseanalysoivalle koneelle ei ole vain riski vaan myös todennäköinen vaara. Kvanttilaskenta voi myös pystyä rikkomaan salaustekniikoita, joita voidaan käyttää kyberhyökkäysten pysäyttämiseen ja suojatun viestinnän tarjoamiseen. Mutta jos sitä käytetään käänteisesti, sitä voidaan käyttää valtion elinten ja yritysten tutkimusten salattujen tiedostojen rikkomiseen. Joten jos IBM onnistuu,

 On liian aikaista sanoa, mitä IBM voi mahdollisesti tehdä Q System Onen kanssa, mutta on pidettävä mielessä, mitä seurauksia tällainen teknologinen teho voi tuoda mukanaan menestymisen ja edistysaskeleiden kanssa. Lisäksi kestäisi vielä jonkin aikaa luopua kokonaan klassisten tietokoneiden käytöstä laskennalliseen analyysiin, koska kaikki yritykset eivät voi valita kvanttilaskentapalveluita. IBM voi toistaiseksi olla ensimmäinen yritys, joka ylläpitää kannattavaa kvanttilaskentaliiketoimintaa. Avaavatko Q System Onen kokeet uusia ovia tuottavuuteen vai tuovatko koneen älykkyyden ja tekniikan äärimmäisen räjähdysvaaran?