IBM Q System One: pirmasis pasaulyje visiškai integruotas kvantinis kompiuteris

Kad ir kaip atrodytų paprasti kompiuteriai, jų galimybės ir greitis kalibruoti problemas ir lygtis yra kažkas, ko žmogaus smegenys nepasiekia. Kompiuteris, kaip galima pamanyti, yra ne tik laikmena, siūlanti daugybę programų, bet ir tiesiog skaičiuotuvas. Jūs duodate kompiuterio komandą, jis pateikia tą komandą apdorojimo bloke. Kuris vėliau įkeliamas, apdorojamas ir kalibruojamas prieš suteikiant norimą rezultatą. Nors kompiuteris neabejotinai veikia žmogaus komandomis, jo gebėjimas apdoroti komandą ir ją kalibruoti be rankinės klaidos yra tai, kas daro mašiną efektyvesnę už mus. Nors klasikiniai kompiuteriai ilgą laiką padėjo mums atlikti realaus gyvenimo skaičiavimus, technologinės pažangos poreikis ir technologijomis pagrįstos pasaulio visuomenės kūrimas, iškėlė reikalavimus pažangesniems mūsų skaičiavimo problemų sprendimams įvairiose kompetencijos srityse. Ir kadangi šias problemas per sunku kalibruoti klasikiniam kompiuteriui, mokslininkai pasuko į kvantinį skaičiavimą.

Amerikos kompiuterių sistemų gamintojas IBM neseniai pristatė, kaip teigia, „pirmąją pasaulyje integruotą kvantinio skaičiavimo mašiną“, pavadintą IBM Q System One. Kas yra Q System One? Kuo IBM rizikuoja šiuo klausimu? Ką tai gali reikšti kompiuterinių sistemų ateičiai? Paimkime tai „po truputį“.

Taip pat skaitykite: -

Ar kvantiniai kompiuteriai yra pavojingi? Ar kvantiniai kompiuteriai yra geriausia skaičiavimo technologija, kurią žmonija kada nors galėjo gauti? O gal jie ketina užgrobti mūsų kibernetinį saugumą? Rasti...

Trumpai apie kvantinį skaičiavimą

Vaizdas: nulaužtas

Taigi, jūs visi mokykloje išmokote dvejetainių skaičių, tiesa? Kalba, kurią supranta kompiuteriai? Skambinti kokiais nors varpais? Klasikinis kompiuteris nepriima ir nesupranta žodžiu parašytos komandos. Viskas, ką darote kompiuteryje, yra saugoma jo atmintyje kaip informacijos dalis dvejetainių vienetų, sudarytų tik iš 0 ir 1, pavidalu. Taigi, klasikinis kompiuteris visus skaičiavimus atlieka dvejetainiu būdu. Kadangi dvejetainis vienetas gali būti 0 arba 1, skaičiavimo sudėtingumo pasiekiamumas, kurį kompiuteris gali apdoroti arba priimti, taip pat yra ribotas. Visada yra etalonų, kurių kompiuteris negali pasiekti dėl jo algoritmų, skirtų apdoroti ir saugoti informaciją, viršijančią tam tikrą ribą ir sudėtingumą, apribojimų.

Nuotrauka: Forbes

Štai čia ir atsiranda kvantinė kompiuterija. Kvantinė kompiuterija remiasi kvantinės mechanikos dėsniais, kur mokslas tiriamas dėl daug mažesnio dydžio ir mastelio, o iš tikrųjų mažesnių už atomą. Tokios dalelės vadinamos subatominėmis arba kvantinėmis dalelėmis. Dabar apsvarstykime, kad šios subatominės dalelės yra kompiuterio bitai. Taikant kvantinį skaičiavimą, kompiuterio gaunama informacija gali būti toliau manipuliuojama į sudėtingesnius ir mažesnius bitus.

Tai gali padaryti reiškinys, vadinamas kvantiniu susipynimu; dvejetainių bitų uždėjimas vienas ant kito, kad susidarytų sujungti, suporuoti arba sugrupuoti informacijos bitai. Suporuoti bitai paprastai apdoroja sudėtingesnę ir sudėtingesnę informaciją kalibravimui, nes jie gali egzistuoti daugiau nei vienoje būsenoje, skirtingai nei dvejetainės formos. Šie bitai, susipynę, priklausomi vienas nuo kito savybių, vadinami kubitais.

Kvantinis skaičiavimas iš esmės perima kompiuterių tyrimą mažesniu mastu. Dvejetainių bitų 0 ir 1 pora kvantinėje būsenoje gali sudaryti keturias įsikūnijusias būsenas, jei jos yra viena kitos. Panašiai trys kubitai 0 ir 1 gali būti suporuoti aštuoniose skirtingose ​​būsenose. Dabar įsivaizduokite jų šimtus; tai suteiktų jums būsenų poras, kurios viršytų dalelių skaičių visatoje. Tai yra kvantinio skaičiavimo mastas.

Ką mums gali pasiūlyti kvantinė kompiuterija?

Vaizdas: „TechFunnel“.

Mes visada girdime daugybę prognozių, susijusių su akcijų rinka, sportu, pasaulio ar šalies ekonomika, medicininiais tyrimais ir orais. Šios prognozės nukreipia mūsų kasdienio gyvenimo sprendimus ir formuoja didžiulę mūsų ateities dalį. Bet iš kur gauti šias prognozes? Skaičiavimas. Programinė įranga ir kompiuterių mašinos, kuriose veikia gaunami duomenys ir informacija apie matematinius algoritmus, siekiant nustatyti arba įvertinti, kaip gali atrodyti tos konkrečios srities ateitis.

Vandenynų srovių duomenys lemia, kokių orų galime tikėtis rytoj. MRT ligoninėse leidžia gydytojams rasti geriausią paciento gydymą. Dabartiniai verslo konglomeratų sprendimai leidžia finansų analitikams manipuliuoti akcijų diagramomis ir keisti rytojaus ekonomikos formą. Tačiau vis tiek yra daugybė sudėtingų skaičiavimo problemų, kurios toli gražu nesupranta bet kokio klasikinio kompiuterio ar smegenų galios Žemėje. Kvantinis skaičiavimas gali būti aukščiausios klasės patobulinimas to, ką žinome apie skaičiavimo analizę. Orai ir finansinė padėtis būtų prieinami greičiau nei kada nors turėtume susidurti su jų pasekmėmis.

Gydytojai ir chirurgai galėtų padaryti naujų atradimų ir visam laikui pakeisti vaistų administravimą. Galėtume optimizuoti visus išteklius ir visiškai pašalinti atliekas; nustotų egzistuoti rankinės skaičiavimų ir algoritmų klaidos; be to, mes galime iššifruoti gamtos atsiradimą ir jos reiškinį, nes pati gamta veikia subatominių dalelių savybėmis.

Kodėl kompiuterių gamintojai ryžosi kvantinei kompiuterijai?

Vaizdas: technologijų apžvalga

Na, viena iš priežasčių galėtų būti monopolio įkūrimo ir pasaulio technologijų dominavimo lenktynės. Nuo technologijų priklausomoje visuomenėje, kurioje gyvename, jau suteikėme daug asmeninės informacijos apie save aukščiausio lygio technologijų korporacijoms ir valstybės finansuojamiems technologijų projektams. Tas, kuris naudoja tokią technologiją, praktiškai dominuoja pasaulyje. Kvantinė kompiuterija yra kitas didelis dalykas tarp ateities technologijų po dirbtinio intelekto. Korporacija, kuri pasiūlytų geriausią kvantinę analizę ir skaičiavimus, turėtų prieigą prie visų rūšių įmonių, vyriausybės ir asmeninių duomenų, susijusių su įvairiomis darbo sritimis. Kiekvienas, kuriam priklauso ši informacija, turėtų galią pats priimti geriausius sprendimus ir visada liktų viršuje, kad ir kas būtų.

Vaizdas: BlueWire

Kita gali būti užsidirbti pinigų. Ne kiekviena korporacija siūlo kvantinio skaičiavimo paslaugas komerciniam ir verslo reikmėms, ir mažiau nei saujelė iš jų pasiekė stadiją, kai iš tikrųjų gali atlikti eksperimentinį kvantinį skaičiavimą. Taigi, jei pavyks plėtoti tokį projektą, būtinai laukite investuotojų ir kitų pinigų turinčių žmonių. Kita priežastis gali būti paralelizmo tyrimai ir kosminės erdvės ribų peržengimas. Atrodo, kažkokio pamišusio mokslininko vizija, bet jei kubitai ir kvantinės mechanikos teorijos teoriškai gali išmokti ir išspręsti kosmoso tyrėjams ir likusiam pasauliui dar nežinomas kosmoso sąvokas.

Motyvų gali būti begalė, tačiau pergalė šiuo atžvilgiu nėra žaidimas ir kiekvienas žaidėjas, bandantis išspręsti kvantinį skaičiavimą, turi labai tiksliai pasakyti, ko jis nori iš šio tyrimo ir technologinio pasiekimo.

IBM ir jos kvantinio skaičiavimo tyrimai

Vaizdas: IBM

IBM pirmą kartą kvantinio skaičiavimo srityje pradėjo veikti 2016 m., kai ji pradėjo IBM iniciatyvą Q – pramonės lygmens iniciatyvą, kuria siekiama pagerinti įvairių verslo ir mokslo sričių korporacijų skaičiavimo analizės galimybes. IBM Q buvo pradėtas siekiant optimizuoti išteklius atliekant diagnostiką ir analizę be klaidų ir nustatyti naujus mašininio mokymosi etalonus. Iniciatyva buvo skirta finansinių sprendimų gerinimui ir rizikos valdymo metodų atnaujinimui įmonės lygiu. Netrukus ji tapo aktyvia IBM kvantinio skaičiavimo paslaugų teikėjo šaka, leidžiančia įmonėms per debesį pasiekti savo tinklą. Siekdami pakeisti verslo šiandienos būdus,

IBM Q System One: galingas IBM įėjimas į kvantinio skaičiavimo verslą

Vaizdas: Vidurio Rytų tinklas

2019 m. sausio mėn. IBM pirmą kartą paskelbė, kad jos naujoji „IBM Q System One“ netrukus bus prieinama įmonių skaičiavimo reikmėms, ir pagaliau buvo pristatyta šį mėnesį, pritraukdama įvairių technologijų tyrinėtojų ir kvantinės mechanikos ekspertų. „System One“ yra didžiulis originalaus Q atnaujinimas, siūlantis iki 5 kubitų informacijos analizės paslaugas. Naujoji „System One“ galėtų pasiūlyti analizės paslaugas iki 20 kubitų. Pagal paprastą matematiką jis galėtų apskaičiuoti penkis kartus sudėtingesnes problemas nei jo pirmtakai. Naujausias kvantinio skaičiavimo žaidėjas jau gavo tokias korporacijas kaip CERN ir Fermilab kaip potencialius klientus, užsiregistravusius naudotis jos paslaugomis debesyje. Naujai sukurta sistema gali atstatyti greičiau nei jos pirmtakas ir jei jos kriostatas yra tinkamai prižiūrimas,

Taip pat skaitykite: -

Ar kvantinis kompiuteris baisesnis nei dirbtinis intelektas? Šios dvi yra galingiausios technologijos, kurios atsiranda palaipsniui, bet kuri iš jų gąsdina? Skaityti dienoraštį...

Ar „IBM Q System One“ yra milžiniškas šuolis kvantinėje kompiuterijoje?

Vaizdas: kita platforma

Jį paleisdama IBM teigė, kad „System One“ yra „pirmasis pasaulyje visiškai integruotas“ kvantinis kompiuteris, kuris artimiausiu metu gali pakeisti finansų ekonomikos ir mokslinės analizės eigą. IBM teigia, kad „System One“ gali atverti duris tyrimams, kurie leistų atlikti įvairius mokslinius atradimus ir pasiekti aukštus išteklių optimizavimo ir įmonės planavimo tikslus. Tačiau šis teiginys pareikalautų daug diskusijų, kad galėtume priimti galutinį sprendimą dėl naujausio IBM išradimo galimybių. Kvantinis skaičiavimas priklauso nuo kvantinės mechanikos ir kvantinio susipynimo dėsnių. Šie dėsniai niekada nebuvo iš tikrųjų įrodyti eksperimentuose, net ir atlikus išsamius mokslininkų, tokių kaip Einšteinas ir Šrodingeris, tyrimų. Įvairiose teorijose vis dar neatsižvelgiama į daugybę kvantinės mechanikos sąvokų, todėl IBM niekaip negalėjo viso to išspręsti naudodama „System One“. Antra, nors IBM teigia, kad tai pakeis komercinės skaičiavimo analizės eigą, tai tiesiog per sudėtinga tai pasiekti. Kvantiniai kompiuteriai kol kas davė tik eksperimentinius rezultatus, o „System One“ darytų tą patį. Ar jų įgyvendinimas realiose pramonės situacijose tikrai įmanomas, ar ne, yra ilgos analizės ir teorijos reikalas.

Vaizdas: ExtremeTech

Apie „System One“ galime pasakyti, kad ji tikrai būtų etalonas kvantinio skaičiavimo tyrimų srityje, o jos eksperimentiniai rezultatai atvertų naujų idėjų, kaip atrasti naujas paties kvantinio skaičiavimo galimybes. Užuot sprendęs problemas, „System One“ greičiausiai veiks kaip tyrėjas, kuris padėtų mums toliau tobulinti kvantinės analizės įrankius ir metodus bei judėti į priekį, kad būtų sėkmingai optimizuojami ištekliai, analizuojama rizika ir diagnozuojama liga naudojant kvantinį skaičiavimą.

Kodėl „IBM Q System One“ negali būti geriausia mašina?

Nuotrauka: „The Economist“.

Nes tokios mašinos techninė priežiūra, kurią išsaugome šiandien, yra itin subtilus, rūpestingas ir aktyvus stebėjimas. Kvantinis kompiuteris turi būti laikomas žemesnėje nei -100 laipsnių Celsijaus temperatūroje. Kodėl? Mat kvantinės dalelės iškreipiamos net nuo menkiausių svyravimų ir jas reikia analizuoti beveik nejudančioje būsenoje. Kadangi „System One“ ką tik išleista komerciniam naudojimui, nežinome, kaip ji gali išsilaikyti nuo tokių iškraipymų. Be to, mažiausiai tikėtina, kad IBM visą tai investuos į vieną eksperimentinę kvantinę mašiną, tai reiškia, kad ji tikrai turi kitų planų. Tada kitas didelis klausimas yra patikimumas. Be tinkamo testavimo net IBM negali teigti, kad jis yra šimtu procentų patikimas komerciniam naudojimui.

Taip pat skaitykite: -

Kaip pagreitinti „Firefox Quantum“? Nepaisant pavadinimo, kartais „Firefox Quantum“ gali veikti labai lėtai ir sukelti daugybę kančių. Jei tu...

Ar kvantinė kompiuterija yra geras žingsnis IBM finansinei ateičiai?

Nuotrauka: Washington Post

Tiesą sakant, daugiau nei 100 metų senumo įmonei finansinė ateitis nebūtų svarbiausias rūpestis prieš jai imantis kažko. IBM sukūrė „IBM Q System One“ ne viena, bet padedama tyrėjų, architektūros ekspertų ir dizainerių iš įvairių tarptautinių organizacijų. Jei ji tai padarė, ji tikrai žino, ką daro ir ką ji turi daryti su potencialia IBM Q System One ateitimi. IBM žino, ką ateityje gali duoti kvantinis skaičiavimas ir tokių paslaugų komercializavimas. Pastaruoju metu bendrovei nepavyko pritraukti pardavimų per populiarius technologinius produktus ir paslaugas, tokias kaip mobiliosios technologijos ir žiniatinklio paslaugos. Įpusėjus viso to, investuoti į mokslinius tyrimus, žinias, lėšas ir būsimus akcijų paketus į eksperimentinę technologiją IBM negali būti bandymas ir klaida.

Ar yra kokia nors susijusi rizika?

Vaizdas: Silicon UK

Naudojant tokią galingą technologiją, reikia atsižvelgti į pasekmes. Kaip jau buvo aptarta, sėkmingas perėjimas nuo eksperimentinio prie įgyvendinamo kvantinio skaičiavimo suteiktų IBM monopolį kitų korporacijų atžvilgiu ir įtrauktų jį į vidinį didelių įmonių ratą, o gal ir mūsų asmeninį gyvenimą. Be to, dirbtinio intelekto integravimo atveju tokio didelio duomenų kiekio pateikimas savarankiškai besimokančiajai ir savianalizės mašinai yra ne tik rizika, bet ir galimo pavojaus dalykas. Be to, kvantinė kompiuterija gali pažeisti kriptografijos metodus, kurie gali būti naudojami kibernetinėms atakoms sustabdyti ir saugiam ryšiui užtikrinti. Tačiau, jei naudojamas atvirkščiai, jis gali būti naudojamas siekiant pažeisti užšifruotus vyriausybės institucijų ir įmonių tyrimų failus. Taigi, jei IBM pasiseks,

 Dar per anksti pasakyti, ką IBM gali padaryti su Q System One, tačiau reikia nepamiršti, kokių pasekmių tokia technologinė galia gali atnešti kartu su sėkme ir pažanga. Be to, prireiktų šiek tiek daugiau laiko visiškai atsisakyti klasikinių kompiuterių naudojimo skaičiavimo analizei, nes ne kiekviena įmonė gali pasirinkti kvantinio skaičiavimo paslaugas. Šiuo metu IBM gali tapti pirmąja korporacija, palaikančia pelningą kvantinių skaičiavimų verslą. Ar Q System One eksperimentai atvers naujas produktyvumo duris, ar sukels didžiausio mašinų intelekto ir technologijų sprogimo riziką?