IBM Q System One: pasaulē pirmais pilnībā integrētais kvantu dators

Datori, lai cik vienkārši tie liktos, to spējas un ātrums, lai kalibrētu problēmas un vienādojumus, ir kaut kas tāds, ko cilvēka smadzenes nevar sasniegt. Dators, kā varētu domāt, nav tikai datu nesējs, kas piedāvā dažādas lietojumprogrammas, bet gan vienkārši kalkulators. Jūs dodat datora komandu, tā ievada šo komandu apstrādes blokā. Kas pēc tam tiek ielādēts, apstrādāts un kalibrēts, pirms tiek nodrošināts vēlamais rezultāts. Lai gan dators noteikti darbojas ar cilvēka komandām, tā spēja apstrādāt komandu un kalibrēt to bez manuālas kļūdas iespējas padara mašīnu efektīvāku par mums. Lai gan klasiskie datori jau ilgu laiku ir palīdzējuši mums veikt reālās dzīves aprēķinus, nepieciešamība pēc tehnoloģiskiem sasniegumiem un uz tehnoloģijām balstītas pasaules sabiedrības veidošanas, ir izvirzījusi prasības progresīvākiem risinājumiem mūsu skaitļošanas problēmām dažādās kompetences jomās. Un tā kā šīs problēmas ir pārāk grūti kalibrēt klasiskajam datoram, pētnieki ir pievērsušies kvantu skaitļošanai.

Amerikāņu datorsistēmu ražotājs IBM nesen atklāja to, ko tas apgalvo kā "pasaulē pirmo integrēto kvantu skaitļošanas mašīnu", ko sauc par IBM Q System One. Kas ir Q System One? Kas IBM ar to ir likts uz spēles? Ko tas varētu nozīmēt skaitļošanas sistēmu nākotnei? Ņemsim to "pa bitam".

Lasi arī:-

Vai kvantu datori ir bīstami? Vai kvantu datori ir labākā skaitļošanas tehnoloģija, ko cilvēce jebkad var iegūt? Vai arī viņi grasās nolaupīt mūsu kiberdrošību? Atrast...

Kvantu skaitļošana Īsumā

Attēls: uzlauzts

Tātad jūs visi esat iemācījušies bināros skaitļus skolā, vai ne? Valoda, ko saprot datori? Zvani kādus zvaniņus? Klasisks dators nepieņem un nesaprot ar vārdiem rakstītu komandu. Viss, ko jūs darāt datorā, tiek saglabāts tā atmiņā kā informācijas daļa bināru vienību veidā, kas sastāv tikai no 0 un 1. Tātad, klasiskais dators veic visus aprēķinus binārā veidā. Tā kā binārā vienība var būt 0 vai 1, skaitļošanas sarežģītības sasniedzamība, ko dators var apstrādāt vai pieņemt, arī ir ierobežota. Vienmēr ir kritēriji, kurus dators nevar sasniegt, jo tā algoritmi ir ierobežoti, lai apstrādātu un uzglabātu informāciju virs noteiktas robežas un sarežģītības.

Attēls: Forbes

Šeit tiek ieviesta kvantu skaitļošana. Kvantu skaitļošana darbojas saskaņā ar kvantu mehānikas likumiem, kur zinātne tiek pētīta daļiņām, kas ir daudz mazākas pēc izmēra un mēroga, patiesībā mazākas par atomu. Šādas daļiņas sauc par subatomiskām daļiņām vai kvantu daļiņām. Tagad pieņemsim, ka šīs subatomiskās daļiņas ir datora biti. Kvantu skaitļošanā ar datora saņemto informāciju var manipulēt vēl sarežģītākos un mazākos bitos.

To var izdarīt ar fenomenu, ko sauc par kvantu sapīšanu; bināro bitu pārklāšana viens pār otru, veidojot savienotus, pārī savienotus vai grupētus informācijas bitus. Pārī savienotie biti mēdz apstrādāt sarežģītāku un sarežģītāku informāciju kalibrēšanai, jo atšķirībā no binārajām formām tie var pastāvēt vairāk nekā vienā stāvoklī. Šos bitus, kas ir sapinušies un ir atkarīgi viens no otra īpašībām, sauc par kubitiem.

Kvantu skaitļošana būtībā pārņem datoru izpēti mazākā mērogā. Bināro bitu 0 un 1 pāris kvantu stāvoklī var veidot četrus iemiesotus stāvokļus, ja tie ir uzlikti. Līdzīgi trīs kubitus no 0 un 1 var savienot pārī astoņos dažādos stāvokļos. Tagad iedomājieties simtiem no tiem; tas dotu jums stāvokļu pārus, kas pārsniegtu daļiņu skaitu Visumā. Tas ir kvantu skaitļošanas apjoms.

Ko kvantu skaitļošana var mums piedāvāt?

Attēls: TechFunnel

Mēs vienmēr dzirdam vairākas prognozes par akciju tirgu, sportu, pasaules vai valsts ekonomiku, medicīnisko izpēti un laikapstākļiem. Šīs prognozes nosaka mūsu ikdienas dzīves lēmumus un veido milzīgu mūsu nākotnes daļu. Bet kur mēs iegūstam šīs prognozes? Aprēķins. Programmatūra un datoru iekārtas, kas darbina ienākošos datus un informāciju par matemātiskiem algoritmiem, lai noteiktu vai novērtētu, kāda var izskatīties konkrētā lauka nākotne.

Dati no okeāna straumēm nosaka, kādus laikapstākļus mēs varam sagaidīt rīt. MRI slimnīcās ļauj ārstiem atrast pacientam vislabāko ārstēšanu. Pašreizējie biznesa konglomerātu lēmumi ļauj finanšu analītiķiem manipulēt ar akciju diagrammām un mainīt rītdienas ekonomikas formu. Tomēr joprojām pastāv vairākas sarežģītas skaitļošanas problēmas, kas ir tālu ārpus jebkura klasiskā datora vai smadzeņu jaudas izpratnes uz Zemes. Kvantu skaitļošana var būt augstākās klases jauninājums tam, ko mēs zinām par skaitļošanas analīzi. Laikapstākļi un finansiālais stāvoklis būtu pieejams ātrāk, nekā mums jebkad nāksies saskarties ar to sekām.

Ārsti un ķirurgi varētu veikt jaunus atklājumus un uz visiem laikiem mainīt zāļu ievadīšanu. Mēs varētu optimizēt visus resursus un pilnībā izvest atkritumus; manuālas kļūdas aprēķinos un algoritmos beigtu pastāvēt; un turklāt mēs varētu atšifrēt dabas rašanos un tās parādību, jo pati daba darbojas uz subatomisko daļiņu īpašībām.

Kāpēc datoru ražotāji iesaistījās kvantu skaitļošanā?

Attēls: Tehnoloģiju apskats

Viens no iemesliem varētu būt sacīkstes par monopola nodibināšanu un dominēšanu pasaules tehnoloģijās. No tehnoloģijām atkarīgajā sabiedrībā, kurā dzīvojam, mēs jau esam snieguši daudz personiskas informācijas par sevi augstākās klases tehnoloģiju korporācijām un valsts finansētiem tehnoloģiju projektiem. Tas, kurš izmanto šādu tehnoloģiju, praktiski dominē pasaulē. Kvantu skaitļošana ir nākamā lielā lieta starp nākotnes tehnoloģijām pēc mākslīgā intelekta. Korporācijai, kas piedāvātu vislabāko kvantu analīzi un skaitļošanu, būtu pieejami visa veida korporatīvie, valdības un personas dati par dažādām darba jomām. Ikvienam, kam pieder šī informācija, būtu tiesības pieņemt vislabākos lēmumus un vienmēr paliktu augšā neatkarīgi no tā.

Attēls: BlueWire

Cits var būt naudas pelnīšana. Ne katra korporācija piedāvā kvantu skaitļošanas pakalpojumus komerciālai un uzņēmumu lietošanai, un mazāk nekā nedaudzas no tām ir sasniegušas stadiju, kurā tās faktiski var veikt eksperimentālu kvantu skaitļošanu. Tāpēc, ja kāds var izstrādāt šādu projektu, noteikti laipni lūdzam investorus un citus cilvēkus ar naudu. Vēl viens iemesls var būt paralēlisma izpēte un kosmosa robežu pārkāpšana. Šķiet, ka tā ir kāda traka zinātnieka vīzija, bet, ja kubitiem un kvantu mehānikas teorijām teorētiski varētu būt iespēja apgūt un atrisināt kosmosa jēdzienus, kas kosmosa pētniekiem un pārējai pasaulei joprojām nav zināmi.

Motīvu var būt bezgalīgi, taču uzvara šajā ziņā nav spēle, un katram spēlētājam, kurš mēģina atrisināt kvantu skaitļošanu, ir ļoti precīzi jānorāda, ko viņš vēlas no šī pētījuma un tehnoloģiskā sasnieguma.

IBM un tā pētījumi kvantu skaitļošanas jomā

Attēls: IBM

IBM pirmais ieguldījums kvantu skaitļošanā notika 2016. gadā, kad tas uzsāka IBM iniciatīvu Q — nozares līmeņa iniciatīvu, kuras mērķis ir uzlabot dažādu korporāciju skaitļošanas analīzes iespējas uzņēmējdarbības un zinātnes jomā. IBM Q tika sākts ar mērķi panākt resursu optimizāciju, veicot diagnostiku un analīzi bez kļūdām, un noteikt jaunus mašīnmācības kritērijus. Iniciatīva bija vērsta uz finanšu lēmumu uzlabošanu un riska pārvaldības metožu uzlabošanu uzņēmuma līmenī. Tas drīz vien pārvērtās par aktīvu IBM kvantu skaitļošanas pakalpojumu sniedzēja filiāli, ļaujot uzņēmumiem piekļūt savam tīklam mākonī. Lai mainītu veidu, kā šodien notiek uzņēmējdarbība,

IBM Q System One: IBM spēcīgais ienākums kvantu skaitļošanas biznesā

Attēls: Network Middle East

2019. gada janvārī IBM pirmo reizi paziņoja, ka tā jaunā IBM Q System One drīzumā būs pieejama skaitļošanas vajadzībām uzņēmumiem, un tā beidzot tika prezentēta šomēnes, piesaistot dažādus tehnoloģiju pētniekus un kvantu mehānikas ekspertus. System One ir milzīgs oriģinālā Q jauninājums, kas piedāvāja analīzes pakalpojumus līdz 5 kubitiem informācijas. Jaunā System One spētu piedāvāt analīzes pakalpojumus līdz 20 kubitiem. Vienkāršā matemātikā tas varētu aprēķināt piecas reizes sarežģītākas problēmas nekā tā priekšgājēji. Jaunākais kvantu skaitļošanas spēlētājs jau ir ieguvis tādas korporācijas kā CERN un Fermilab kā potenciālos klientus, kuri ir pierakstījušies, lai izmantotu tā pakalpojumus mākonī. Jaunizveidoto sistēmu var atiestatīt ātrāk nekā tās priekšgājēju, un, ja tās kriostats tiek pareizi uzturēts,

Lasi arī:-

Vai kvantu skaitļošana ir biedējošāka nekā mākslīgais intelekts? Šīs divas ir visspēcīgākās tehnoloģijas, kas parādās pakāpeniski, bet kura ir biedējošāka? Lasi emuāru...

Vai IBM Q System One ir milzīgs lēciens kvantu skaitļošanā?

Attēls: nākamā platforma

To uzsākot, IBM apgalvoja, ka System One ir "pasaulē pirmais pilnībā integrētais" kvantu dators, kas tuvākajā nākotnē var mainīt finanšu ekonomikas un zinātniskās analīzes gaitu. IBM apgalvo, ka System One var pavērt durvis pētījumiem, kas novestu pie visa veida zinātniskiem atklājumiem un sasniegtu augstus resursu optimizācijas un uzņēmuma plānošanas mērķus. Tomēr šim apgalvojumam būtu nepieciešamas daudzas diskusijas, pirms mēs varētu pieņemt galīgo spriedumu par IBM jaunākā izgudrojuma iespējām. Kvantu skaitļošana ir atkarīga no kvantu mehānikas un kvantu sapīšanās likumiem. Šie likumi nekad nav patiesi pierādīti eksperimentos, pat pēc plašiem zinātnieku, piemēram, Einšteina un Šrēdingera, pētījumiem. Dažādās teorijās joprojām netiek ņemti vērā daudzi kvantu mehānikas jēdzieni, un tāpēc IBM to visu nevarēja atrisināt, izmantojot System One. Otrkārt, lai gan IBM apgalvo, ka tas mainītu komerciālās skaitļošanas analīzes gaitu ar šo, tas vienkārši ir pārāk sarežģīti, lai to panāktu. Kvantu datori pagaidām ir devuši tikai eksperimentālus rezultātus, un System One darītu to pašu. Tas, vai to ieviešana reālās industriālās dzīves situācijās ir patiešām iespējama vai nē, ir ilgstošas ​​analīzes un teorijas jautājums.

Attēls: ExtremeTech

Tas, ko mēs varam teikt par System One, ir tas, ka tā noteikti būtu etalons kvantu skaitļošanas pētniecības jomā, un tās eksperimentālie rezultāti pavērtu jaunas idejas, lai atklātu jaunas pašas kvantu skaitļošanas iespējas. Tā vietā, lai būtu problēmu risinātājs, System One, visticamāk, darbosies kā pētnieks, kas palīdzētu mums tālāk attīstīt kvantu analīzes rīkus un metodes un virzīties uz priekšu, lai panāktu veiksmīgu resursu optimizāciju, riska analīzi un slimību diagnostiku, izmantojot kvantu skaitļošanu.

Kāpēc IBM Q System One nevar būt labākā mašīna?

Attēls: The Economist

Tā kā šādas mašīnas uzturēšana ar šodien saglabātajām tehnoloģijām ir ārkārtīgi smalka, rūpīga un aktīvas uzraudzības jautājums. Kvantu dators ir jātur sasalšanas temperatūrā, kas ir zemāka par -100 grādiem pēc Celsija. Kāpēc? Tā kā kvantu daļiņas izkropļo pat vismazākās svārstības, un tās ir jāanalizē gandrīz stacionārā stāvoklī. Tā kā System One ir tikko izlaista komerciālai lietošanai, mēs nezinām, cik tā spēj sevi uzturēt no šādiem traucējumiem. Turklāt IBM, visticamāk, to visu ieguldīs vienā eksperimentālā kvantu mašīnā, kas nozīmē, ka tam noteikti ir citi plāni. Tad nākamais lielais jautājums ir uzticamība. Bez pienācīgas pārbaudes pat IBM nevar apgalvot, ka tas ir simtprocentīgi uzticams komerciālai lietošanai.

Lasi arī:-

Kā paātrināt Firefox Quantum? Neskatoties uz tā nosaukumu, ir reizes, kad Firefox Quantum var darboties ļoti lēni un radīt daudz ciešanu. Ja tu esi...

Vai kvantu skaitļošana ir labs solis IBM finanšu nākotnei?

Attēls: Washington Post

Godīgi sakot, uzņēmumam, kas ir vairāk nekā 100 gadus vecs, finanšu nākotne nebūtu galvenā problēma, pirms tas kaut ko uzdrošinās. IBM ir izstrādājusi IBM Q System One ne viens pats, bet ar pētnieku, arhitektūras ekspertu un dizaineru palīdzību no dažādām starptautiskām organizācijām. Ja tas ir to izdarījis, tas noteikti zina, ko tas dara un kas tam ir jādara ar IBM Q System One potenciālo nākotni. IBM zina, ko kvantu skaitļošana un šādu pakalpojumu komercializācija var dot nākotnē. Uzņēmumam pēdējā laikā nav izdevies piesaistīt pārdošanu, izmantojot tā populāros tehnoloģiskos produktus un pakalpojumus, piemēram, mobilās tehnoloģijas un tīmekļa pakalpojumus. Pa vidu tam visam, ieguldot pētniecībā, zināšanās, fondos un turpmākajos līdzekļos eksperimentālajā tehnoloģijā nevar būt IBM izmēģinājums un kļūda.

Vai pastāv kāds risks?

Attēls: Silicon UK

Ja tiek izmantota šāda dzinēja tehnoloģija, ir jāņem vērā sekas. Kā jau tika apspriests, veiksmīga pāreja no eksperimentālas uz īstenojamu kvantu skaitļošanu dotu IBM monopolu pār citām korporācijām un iekļautu to lielo uzņēmumu un, iespējams, mūsu personīgās dzīves iekšējā lokā. Turklāt mākslīgā intelekta integrācijas gadījumā tik liela datu apjoma pakļaušana pašmācības un pašanalīzes iekārtai ir ne tikai risks, bet arī iespējamu apdraudējumu jautājums. Turklāt kvantu skaitļošana var pārkāpt kriptogrāfijas metodes, kuras var izmantot, lai apturētu kiberuzbrukumus un nodrošinātu drošus sakarus. Bet, ja to izmanto apgriezti, to var izmantot, lai pārkāptu valdības iestāžu un korporatīvo pētījumu šifrētos failus. Tātad, ja IBM izdosies,

 Ir pāragri spriest, ko IBM varētu darīt ar Q System One, taču jāpatur prātā, kādas sekas šāda tehnoloģiskā jauda var radīt kopā ar panākumiem un sasniegumiem. Turklāt būtu nepieciešams vairāk laika, lai pilnībā atteiktos no klasisko datoru izmantošanas skaitļošanas analīzei, jo ne katrs uzņēmums var izvēlēties kvantu skaitļošanas pakalpojumus. Pagaidām IBM var kļūt par pirmo korporāciju, kas uztur ienesīgu kvantu skaitļošanas biznesu. Vai Q System One eksperimenti pavērs jaunas produktivitātes durvis vai arī radīs mašīnu inteliģences un tehnoloģiju eksplozijas risku?