IBM Q System One: prvi popolnoma integriran kvantni računalnik na svetu

Računalniki, tako preprosti, kot se zdijo, so njihove zmogljivosti in hitrost za umerjanje problemov in enačb nekaj, kar človeški možgani ne morejo doseči. Računalnik, kot se morda zdi, ni le medij, ki vam ponuja vrsto aplikacij, ampak je preprosto kalkulator. Daš računalniški ukaz, ta ukaz napaja v procesno enoto. Ki se nato naloži, obdela in kalibrira, preden vam da želeni rezultat. Medtem ko računalnik zagotovo deluje na podlagi človeških ukazov, je njegova sposobnost obdelave ukaza in kalibriranja brez možnosti ročne napake tisto, zaradi česar je stroj učinkovitejši od nas. Medtem ko nam klasični računalniki že dolgo pomagajo pri izračunih v resničnem življenju, potreba po tehnološkem napredku in gradnji na tehnologiji temelječe svetovne družbe, je dvignila zahteve po naprednejših rešitvah naših računskih problemov na različnih strokovnih področjih. In ker so te težave pretežke za umerjanje klasičnega računalnika, so se raziskovalci obrnili na kvantno računalništvo.

Ameriški proizvajalec računalniških sistemov IBM je pred kratkim predstavil tisto, za kar trdi, da je "prvi integrirani kvantni računalniški stroj na svetu", imenovan IBM Q System One. Kaj je Q System One? Kaj ima IBM pri tem na kocki? Kaj bi to lahko pomenilo za prihodnost računalniških sistemov? Vzemimo, "po malem".

Preberite tudi: -

Ali so kvantni računalniki nevarni? Ali so kvantni računalniki najboljša računalniška tehnologija, ki jo je človeštvo lahko dobilo? Ali pa bodo ugrabili našo kibernetsko varnost? Najti...

Kvantno računalništvo na kratko

Slika: vdrto

Torej, vsi ste se učili binarnih števil v šoli, kajne? Jezik, ki ga računalniki razumejo? Zvonite na kakšne zvonce? Klasični računalnik ne sprejema ali razume besedno napisanega ukaza. Karkoli počnete na računalniku, je shranjeno v njegovem pomnilniku kot del informacije v obliki binarnih enot, sestavljenih iz samo 0s in 1s. Torej, klasični računalnik vse izračune izvaja v binarnem sistemu. Ker je binarna enota lahko 0 ali 1, je omejen tudi doseg računske kompleksnosti, ki jo računalnik lahko obvlada ali sprejme. Vedno obstajajo merila uspešnosti, ki jih računalnik ne more doseči zaradi omejitev svojih algoritmov za obdelavo in shranjevanje informacij nad določeno mejo in kompleksnostjo.

Slika: Forbes

Tu pride na mesto kvantno računalništvo. Kvantno računalništvo deluje na podlagi zakonov kvantne mehanike, kjer se znanost preučuje za snovi, ki so veliko manjše po velikosti in obsegu, pravzaprav manjše od atoma. Takšne delce imenujemo subatomski delci ali kvantni delci. Zdaj pa pomislimo, da so ti subatomski delci računalniški biti. Pri kvantnem računanju je mogoče informacije, ki jih prejme računalnik, nadalje manipulirati v bolj zapletene in manjše bite.

To lahko storite s pojavom, ki se imenuje kvantna zapletenost; prekrivanje binarnih bitov drug nad drugim, da tvorijo povezane, seznanjene ali združene bite informacij. Seznanjeni biti običajno obdelujejo bolj zapletene in zapletene informacije za kalibracijo, saj lahko obstajajo v več kot enem samem stanju, za razliko od binarnih oblik. Ti bitji, prepleteni skupaj, odvisni drug od drugega, se imenujejo kubiti.

Kvantno računalništvo v bistvu preučuje računalnike v manjšem obsegu. Par binarnih bitov 0 in 1 v kvantnem stanju lahko tvori štiri utelešena stanja, če se prekriva. Podobno je mogoče seznaniti tri kubite 0 in 1 v osmih različnih stanjih. Zdaj si jih predstavljajte na stotine; dal bi vam pare stanj, ki bi presegli število delcev v vesolju. To je obseg kvantnega računanja.

Kaj nam lahko ponudi kvantno računalništvo?

Slika: TechFunnel

Vedno slišimo številne projekcije glede trga delnic, športa, svetovnega ali nacionalnega gospodarstva, medicinskih raziskav in vremena. Te projekcije usmerjajo naše vsakodnevne življenjske odločitve in oblikujejo velik del naše prihodnosti. Ampak, kje dobimo te projekcije? Računanje. Programska oprema in računalniški stroji, ki izvajajo vhodne podatke in informacije o matematičnih algoritmih, da bi ugotovili ali ocenili, kakšna bi lahko bila prihodnost tega določenega področja.

Podatki iz oceanskih tokov določajo, kakšno vreme lahko pričakujemo jutri. MRI v bolnišnicah omogočajo zdravnikom, da najdejo najboljše zdravljenje za bolnika. Trenutne odločitve poslovnih konglomeratov omogočajo finančnim analitikom, da manipulirajo z delniškimi grafikoni in spremenijo obliko jutrišnjega gospodarstva. Vendar pa še vedno obstajajo številni zapleteni računalniški problemi, ki so daleč od razumevanja katerega koli klasičnega računalnika ali možganske moči na Zemlji. Kvantno računalništvo je lahko vrhunska nadgradnja tistega, kar poznamo o računalniški analizi. Vreme in finančno stanje bi bilo na voljo prej, kot bi se morali soočiti z njihovimi posledicami.

Zdravniki in kirurgi bi lahko odkrili nova odkritja in za vedno spremenili zdravljenje. Lahko bi optimizirali vse vire in v celoti odstranili odpadke; ročne napake v izračunih in algoritmih bi prenehale obstajati; poleg tega bi morda lahko dekodirali pojav narave in njen fenomen, saj narava sama deluje na lastnostih subatomskih delcev.

Zakaj so se izdelovalci računalnikov podali v kvantno računalništvo?

Slika: Tehnološki pregled

No, eden od razlogov bi lahko bila tekma za vzpostavitev monopola in prevlado nad tehnologijo sveta. V družbi, odvisni od tehnologije, v kateri živimo, smo vrhunskim tehnološkim korporacijam in tehnološkim projektom, ki jih financira država, že dali veliko osebnih podatkov o sebi. Tisti, ki vodi takšno tehnologijo, praktično obvladuje svet. Kvantno računalništvo je po umetni inteligenci naslednja velika stvar med prihodnjimi tehnologijami. Korporacija, ki bi ponujala najboljšo kvantno analizo in računalništvo, bi imela dostop do vseh vrst korporativnih, državnih in osebnih podatkov v zvezi z različnimi področji dela. Vsakdo, ki ima v lasti te informacije, bi imel moč, da sam sprejema najboljše odločitve in bi vedno ostal na vrhu ne glede na vse.

Slika: BlueWire

Drugo je lahko služiti denar. Vsaka korporacija ne ponuja storitev kvantnega računalništva za komercialno in poslovno uporabo in manj kot peščica jih je dosegla stopnjo, ko lahko dejansko izvajajo eksperimentalno kvantno računalništvo. Torej, če je mogoče razviti takšen projekt, bo zagotovo dobrodošel vlagateljem in drugim ljudem z denarjem. Drug razlog je lahko raziskovanje vzporednosti in kršitev meja vesolja. Zdi se kot vizija nekega norega znanstvenika, toda če imajo kubiti in teorije kvantne mehanike v teoriji možnost učenja in reševanja konceptov vesolja, ki so raziskovalcem vesolja in preostalemu svetu še neznani.

Motivi so lahko neskončni, vendar zmaga v tem pogledu ni igra in vsak igralec, ki poskuša rešiti kvantno računalništvo, mora biti zelo natančen glede tega, kaj želi od te raziskave in tehnološkega dosežka.

IBM in njegove raziskave kvantnega računalništva

Slika: IBM

IBM-ov prvi podvig v kvantno računalništvo je bil leta 2016, ko je lansiral IBM Initiative Q, pobudo na ravni industrije, katere cilj je izboljšati zmogljivosti računalniške analize različnih korporacij na področju poslovanja in znanosti. IBM Q se je začel z namenom doseči optimizacijo virov z diagnozo in analizo brez napak ter postaviti nova merila za strojno učenje. Pobuda je bila osredotočena na izboljšanje finančnih odločitev in nadgradnjo tehnik obvladovanja tveganj na ravni podjetja. Kmalu se je preoblikovala v podružnico IBM-ovega aktivnega ponudnika kvantnih računalniških storitev, ki je podjetjem omogočila dostop do svojega omrežja prek oblaka. Nagnjeni k spreminjanju načina poslovanja danes,

IBM Q System One: IBM-ov močan vstop v posel kvantnega računalništva

Slika: Network Middle East

Januarja 2019 je IBM prvič objavil, da bo njegov novi IBM Q System One kmalu na voljo za računalniško uporabo za podjetja in je bil končno predstavljen ta mesec, kar je pritegnilo različne tehnološke raziskovalce in strokovnjake za kvantno mehaniko. System One je ogromna nadgradnja prvotnega Q, ki je ponujal storitve analize do 5 kubitov informacij. Novi System One bi lahko ponudil storitve analize do 20 kubitov. V preprosti matematiki bi lahko izračunal petkrat bolj zapletene probleme kot njegovi predhodniki. Najnovejši igralec na področju kvantnega računalništva je že dobil korporacije, kot sta CERN in Fermilab, kot potencialne stranke, ki so se prijavile za uporabo njegovih storitev v oblaku. Na novo zasnovan sistem se lahko ponastavi hitreje kot njegov predhodnik in če je njegov kriostat pravilno vzdrževan,

Preberite tudi: -

Je kvantno računalništvo groznejše od umetne inteligence? Ti dve sta najmočnejši tehnologiji, ki se pojavljata postopoma, a katera je bolj strašljiva? Preberi blog...

Ali je IBM Q System One velikanski preskok v kvantnem računalništvu?

Slika: Naslednja platforma

IBM je med lansiranjem trdil, da je System One "prvi popolnoma integriran" kvantni računalnik na svetu, ki lahko v bližnji prihodnosti spremeni potek finančnega gospodarstva in znanstvene analize. IBM trdi, da lahko System One odpre vrata raziskav, ki bi vodile do vseh vrst znanstvenih odkritij in dosegle visoke cilje optimizacije virov in načrtovanja podjetja. Vendar bi ta izjava zahtevala veliko razprav, preden bi lahko dosegli končno sodbo o zmogljivostih IBM-ovega najnovejšega izuma. Kvantno računalništvo je odvisno od zakonov kvantne mehanike in kvantne zapletenosti. Ti zakoni niso bili nikoli zares dokazani v eksperimentu, tudi po obsežnih raziskavah znanstvenikov, kot sta Einstein in Schrodinger. Različne teorije še vedno ne upoštevajo veliko konceptov kvantne mehanike in zato, IBM nikakor ne bi mogel rešiti vsega s System One. Drugič, čeprav IBM trdi, da bi s tem spremenil potek komercialne računalniške analize, je preprosto preveč zapleteno, da bi to dosegli. Kvantni računalniki so do zdaj dali le eksperimentalne rezultate in System One bi počel enako. Ali je njihova implementacija v resničnih industrijskih situacijah res izvedljiva ali ne, je stvar dolge analize in teoretizacije.

Slika: ExtremeTech

Za System One lahko rečemo, da bi bil zagotovo merilo na področju raziskav kvantnega računalništva, njegovi eksperimentalni rezultati pa bi odprli nove ideje za odkrivanje novih zmogljivosti samega kvantnega računalništva. Namesto da bi reševal probleme, bo System One najverjetneje deloval kot raziskovalec, ki bi nam pomagal pri nadaljnjem razvoju orodij in tehnik kvantne analize ter napredoval pri doseganju uspešne optimizacije virov, analize tveganja in diagnoze bolezni s pomočjo kvantnega računalništva.

Zakaj IBM Q System One morda ni najboljša naprava?

Slika: The Economist

Ker je vzdrževanje takšnega stroja s tehnologijo, ki jo ohranjamo danes, stvar izjemne nežnosti, nege in aktivnega spremljanja. Kvantni računalnik je treba hraniti pri temperaturah pod -100 stopinj Celzija. Zakaj? Ker kvantne delce popačijo že najmanjša nihanja in jih je treba analizirati skoraj v stacionarnem stanju. Ker je System One pravkar lansiran za komercialno uporabo, ne vemo, kako se je sposoben vzdržati takih izkrivljanj. Poleg tega je najmanj verjetno, da bo IBM vse to vložil v en eksperimentalni kvantni stroj, kar pomeni, da ima z njim zagotovo druge načrte. Potem je naslednje veliko vprašanje zanesljivost. Brez ustreznega testiranja tudi IBM ne more trditi, da je stoodstotno zanesljiv za komercialno uporabo.

Preberite tudi: -

Kako pospešiti Firefox Quantum? Kljub svojemu imenu obstajajo časi, ko Firefox Quantum lahko deluje zelo počasi in povzroča na tone tesnobe. če si...

Ali je kvantno računalništvo dober korak za IBM-ovo finančno prihodnost?

Slika: Washington Post

Po poštenem mnenju za podjetje, staro več kot 100 let, finančna prihodnost ne bi bila glavna skrb, preden se loti nečesa. IBM ni razvil IBM Q System One sam, ampak s pomočjo raziskovalcev, strokovnjakov za arhitekturo in oblikovalcev iz vseh vrst mednarodnih organizacij. Če je to storil, se zagotovo zaveda, kaj počne in kaj mora narediti s potencialno prihodnostjo IBM Q System One. IBM ve, kaj lahko prinese kvantno računalništvo in komercializacija tovrstnih storitev v prihodnosti. Podjetje v zadnjem času ni uspelo pritegniti prodaje s svojimi trendovskimi tehnološkimi izdelki in storitvami, kot so mobilna tehnologija in spletne storitve. Sredi vsega tega vlaganje raziskav, znanja, sredstev in prihodnjih deležev v eksperimentalno tehnologijo za IBM ne more biti poskus in napaka.

Ali obstaja kakšno tveganje?

Slika: Silicon UK

Ko se človek spopade s tako pogonsko tehnologijo, je treba upoštevati posledice. Kot smo že razpravljali, bi uspešen prehod z eksperimentalnega na izvedljivo kvantno računalništvo dal IBM-u monopol nad drugimi korporacijami in bi ga postavil v ožji krog velikih podjetij in morda naših osebnih življenj. Poleg tega v primeru integracije umetne inteligence izpostavljanje tako velikih količin podatkov samoučeči se in samoanalizirajoči napravi ni le tveganje, ampak tudi stvar verjetne nevarnosti. Prav tako je kvantno računalništvo sposobno kršiti kriptografske tehnike, ki jih je mogoče uporabiti za zaustavitev kibernetskih napadov in zagotavljanje varne komunikacije. Toda, če se uporablja obratno, se lahko uporabi za vdor v šifrirane datoteke državnih organov in korporativnih raziskav. Torej, če IBM uspe,

 Prezgodaj je govoriti o tem, kaj lahko IBM naredi s sistemom Q System One, vendar se je treba zavedati, kakšne posledice lahko takšna tehnološka moč prinese skupaj z uspehom in napredkom. Poleg tega bi trajalo nekaj več časa, da se popolnoma opusti uporaba klasičnih računalnikov za računalniško analizo, saj se ne more vsako podjetje odločiti za storitve kvantnega računalništva. Za zdaj bi lahko IBM postal prva korporacija, ki bo vzdrževala dobičkonosen posel kvantnega računalništva. Ali bodo poskusi Q System One odprli nova vrata produktivnosti ali bodo prinesli tveganja končne eksplozije strojne inteligence in tehnologije?