IBM Q System One: Världens första helt integrerade kvantdator

Datorer, hur enkla de än verkar, deras förmåga och hastighet att kalibrera problem och ekvationer är något som inte kan uppnås av mänsklig hjärna. En dator, som man kanske tror, ​​är inte bara ett medium som erbjuder dig en rad applikationer, utan är helt enkelt en miniräknare. Du ger datorkommandot, det matar kommandot i processorenheten. Som sedan laddas, bearbetas och kalibreras innan du får önskat resultat. Även om datorn definitivt körs på mänskliga kommandon, är dess förmåga att bearbeta ett kommando och kalibrera det utan risk för manuella fel det som gör en maskin mer effektiv än oss. Medan klassiska datorer har fortsatt att hjälpa oss beräkningar i verkligheten under lång tid, är behovet av tekniska framsteg och att bygga ett tekniskt baserat världssamhälle, har ställt krav på mer avancerade lösningar på våra beräkningsproblem inom olika kompetensområden. Och eftersom dessa problem är för svåra för en klassisk dator att kalibrera, har forskarna övergått till kvantberäkning.

Den amerikanska datorsystemtillverkaren IBM avslöjade nyligen vad den hävdar vara "världens första integrerade kvantdatormaskin", kallad IBM Q System One. Vad är Q System One? Vad har IBM på spel med detta? Vad kan detta betyda för framtiden för datorsystem? Låt oss ta det, "bit-för-bit".

Läs också:-

Är kvantdatorer farliga? Är kvantdatorer den bästa beräkningsteknik som mänskligheten någonsin kan få? Eller kommer de att kapa vår cybersäkerhet? Hitta...

Kvantberäkning i ett nötskal

Bild: Hackad

Så ni har alla lärt er binära tal i skolan, eller hur? Språket som datorer förstår? Ringer du några klockor? En klassisk dator accepterar eller förstår inte ett ordskrivet kommando. Vad du än gör på en dator lagras i dess minne som en bit information i form av binära enheter, bestående av bara 0:or och 1:or. Så en klassisk dator utför alla beräkningar binärt. Eftersom en binär enhet antingen kan vara 0 eller 1, är räckvidden för beräkningskomplexitet som en dator kan hantera eller acceptera också begränsad. Det finns alltid riktmärken som en dator inte kan uppnå på grund av begränsningarna hos dess algoritmer för att bearbeta och lagra information över en specifik gräns och komplexitet.

Bild: Forbes

Det är där quantum computing kommer på plats. Kvantberäkning arbetar på kvantmekanikens lagar, där vetenskapen studeras för partikelämnen som är mycket mindre i storlek och skala, faktiskt mindre än en atom. Sådana partiklar kallas subatomära partiklar eller kvantpartiklar. Låt oss nu överväga att dessa subatomära partiklar är datorbitar. Vid kvantberäkning kan informationen som tas emot av datorn manipuleras ytterligare till mer komplexa och mindre bitar.

Detta kan göras genom ett fenomen som kallas quantum entanglement; överlagring av binära bitar över varandra för att bilda anslutna, parade eller grupperade informationsbitar. Parade bitar tenderar att bearbeta mer komplex och invecklad information för kalibrering, eftersom de kan existera i mer än ett enda tillstånd, till skillnad från binära former. Dessa bitar, intrasslade tillsammans, beroende på varandras egenskaper kallas qubits.

Quantum computing tar i princip studiet av datorer till en mindre skala. Ett par binära bitar 0 och 1 i kvanttillstånd kan bilda fyra förkroppsligade tillstånd om de överlagras. På liknande sätt kan tre qubits av 0 och 1 paras ihop i åtta olika tillstånd. Föreställ dig nu hundratals av dem; det skulle ge dig par av tillstånd som skulle överstiga antalet partiklar i universum. Det är omfattningen av kvantberäkningar.

Vad kan Quantum Computing erbjuda oss?

Bild: TechFunnel

Vi hör alltid ett antal prognoser när det gäller aktiemarknad, sport, världs- eller nationell ekonomi, medicinsk forskning och väder. Dessa prognoser styr våra dagliga livsbeslut och formar en stor del av vår framtid. Men var får vi dessa prognoser ifrån? Beräkning. Program- och datormaskiner som kör inkommande data och information om matematiska algoritmer för att bestämma eller uppskatta hur framtiden för just det området kan se ut.

Data från havsströmmar avgör vilket väder vi kan förvänta oss imorgon. MRI på sjukhus gör det möjligt för läkare att hitta bästa behandling för patienten. Affärskonglomeratens nuvarande beslut tillåter finansanalytiker att manipulera aktiediagrammen och ändra formen på morgondagens ekonomi. Men fortfarande finns det ett antal komplexa beräkningsproblem som ligger långt bortom förståelsen för någon klassisk dator eller hjärnkraft på jorden. Kvantberäkning kan vara en avancerad uppgradering till vad vi känner till beräkningsanalys. Väder och ekonomisk status skulle vara tillgängliga snabbare än vi någonsin måste ta konsekvenserna av dem.

Läkare och kirurger skulle kunna göra nya upptäckter och förändra medicinsk administrering för alltid. Vi skulle kunna optimera alla resurser och ta bort avfall helt; manuella fel i beräkningar och algoritmer skulle upphöra att existera; och dessutom skulle vi kanske kunna avkoda naturens förekomst och dess fenomen, eftersom naturen själv kör på subatomära partiklars egenskaper.

Varför datortillverkare vågade sig på kvantdatorer?

Bild: Technology Review

Tja, en anledning kan vara kapplöpningen att etablera monopol och dominera världens teknologi. I det teknikberoende samhälle som vi lever i har vi redan gett en hel del personlig information om oss själva till förstklassiga tekniska företag och statligt finansierade tekniska projekt. Den som driver en sådan teknik dominerar praktiskt taget världen. Quantum computing är nästa stora sak bland framtida teknologier efter artificiell intelligens. Det företag som skulle erbjuda den bästa kvantanalysen och beräkningen skulle ha tillgång till alla typer av företags-, regerings- och personuppgifter med avseende på olika arbetsområden. Alla som äger den informationen skulle ha makten att fatta de bästa besluten själv och skulle alltid vara på topp oavsett vad.

Bild: BlueWire

Annat kan vara att tjäna pengar. Inte alla företag erbjuder kvantdatortjänster för kommersiell användning och företagsanvändning, och mindre än en handfull av dem har nått ett stadium där de faktiskt kan utföra experimentell kvantberäkning. Så, om man kan utveckla ett sådant projekt, är säker på att välkomna investerare och andra människor med pengar. En annan anledning kan vara forskning om parallellism och att spränga yttre rymdens gränser. Verkar som en vision av en galen vetenskapsman, men om kvantmekaniska kvantbitar och teorier om kvantmekanik, i teorin, kan ha möjlighet att lära sig och lösa begreppen yttre rymden som fortfarande är okända för rymdforskare och för resten av världen.

Motiven kan vara oändliga, men seger i detta avseende är inte ett spel och varje spelare som försöker lösa kvantberäkningar måste vara mycket specifik om vad den vill ha av denna forskning och tekniska prestation.

IBM och dess forskning om kvantberäkning

Bild: IBM

IBM:s första satsning på kvantdatorer var tillbaka 2016 när man lanserade IBM Initiative Q, ett initiativ på branschnivå som syftar till att förbättra beräkningsanalyskapaciteten hos olika företag inom affärs- och vetenskapsområdet. IBM Q startades med syftet att uppnå resursoptimering genom felfri diagnos och analys och sätta nya riktmärken för maskininlärning. Initiativet fokuserade på att förbättra finansiella beslut och uppgradera riskhanteringstekniker på företagsnivå. Det förvandlade sig snart till en aktiv kvantdatortjänsteleverantörsgren av IBM, som gjorde det möjligt för företag att få tillgång till sitt nätverk över molnet. Driven mot att förändra hur affärer sker idag,

IBM Q System One: IBMs kraftfulla inträde i kvantdatorverksamheten

Bild: Network Middle East

I januari 2019 tillkännagav IBM först att dess nya IBM Q System One snart skulle vara tillgängligt för beräkningsanvändning för företag och det presenterades äntligen denna månad, vilket lockade olika teknikforskare och experter inom kvantmekanik. System One är en massiv uppgradering till den ursprungliga Q, som erbjöd analystjänster upp till 5 qubits information. Det nya System One skulle kunna erbjuda analystjänster upp till 20 qubits. I enkel matematik skulle den kunna beräkna fem gånger mer komplexa problem än sina föregångare. Den senaste aktören inom kvantberäkning har redan fått företag som CERN och Fermilab som potentiella kunder som har registrerat sig för att använda dess tjänster över molnet. Det nykonstruerade systemet kan återställas i en snabbare takt än sin föregångare och om dess kryostat underhålls på rätt sätt,

Läs också:-

Är Quantum Computing skrämmande än artificiell intelligens? Dessa två är de mest kraftfulla teknikerna som växer fram gradvis, men vilken är mer skrämmande? Läs bloggen...

Är IBM Q System One ett stort steg inom kvantberäkning?

Bild: The Next Platform

När IBM lanserade den hävdade IBM att System One var "världens första helt integrerade" kvantdator, vilket kan komma att förändra kursen för finansekonomin och vetenskaplig analys inom en snar framtid. IBM hävdar att System One kan öppna dörrar för forskning som skulle leda till alla typer av vetenskapliga upptäckter och uppnå höga mål för resursoptimering och företagsplanering. Det uttalandet skulle dock kräva en hel del diskussioner innan vi kunde nå en slutgiltig bedömning över kapaciteten hos IBM:s senaste uppfinning. Kvantberäkning beror på kvantmekanikens lagar och kvantentanglement. Dessa lagar har aldrig bevisats i experiment verkligen, även efter omfattande forskning från vetenskapsmän som Einstein och Schrodinger. Olika teorier ignorerar fortfarande många begrepp inom kvantmekanik och därför IBM kunde omöjligt lösa allt med System One. För det andra, även om IBM hävdar att det skulle ändra kursen för kommersiell beräkningsanalys med den här, är det helt enkelt för komplicerat för att uppnå det. Kvantdatorer har bara producerat experimentella resultat än så länge, och System One skulle göra detsamma. Huruvida deras implementering i verkliga industriella situationer verkligen är genomförbart eller inte är en fråga om lång analys och teoretisering.

Bild: ExtremeTech

Vad vi kan säga om System One är att det säkerligen skulle vara ett riktmärke inom forskningsområdet för kvantberäkning, och dess experimentella resultat skulle öppna nya idéer för att upptäcka nya möjligheter hos kvantberäkningen själv. Istället för att vara en problemlösare kommer System One med största sannolikhet att agera som en forskare som skulle hjälpa oss att vidareutveckla verktyg och tekniker för kvantanalys och gå vidare för att uppnå framgångsrik resursoptimering, riskanalys och sjukdomsdiagnos via kvantberäkning.

Varför IBM Q System One kanske inte är den ultimata maskinen?

Bild: The Economist

För att underhålla en sådan maskin med den teknik vi bevarar idag är en fråga om yttersta delikatess, omsorg och aktiv övervakning. En kvantdator måste hållas vid minusgrader långt under -100 grader Celsius. Varför? Eftersom kvantpartiklar förvrängs av även de minsta fluktuationer och måste analyseras i nästan stationärt tillstånd. Eftersom System One precis har lanserats för kommersiellt bruk, vet vi inte hur kapabelt det är att klara sig från sådana snedvridningar. Dessutom är det minst sannolikt att IBM investerar allt i en experimentell kvantmaskin, vilket betyder att den definitivt har andra planer med sig. Sedan är nästa stora fråga tillförlitlighet. Utan ordentlig testning kan inte ens IBM hävda att den är hundra procent tillförlitlig för kommersiellt bruk.

Läs också:-

Hur snabbar jag på Firefox Quantum? Trots namnet finns det tillfällen då Firefox Quantum kan arbeta väldigt långsamt och orsaka massor av ångest. Om du är...

Är Quantum Computing ett bra steg för IBM:s finansiella framtid?

Bild: Washington Post

I en ärlig uppfattning, för ett företag som är mer än 100 år gammalt, skulle den ekonomiska framtiden inte vara det främsta bekymret innan det vågar sig på något. IBM har utvecklat IBM Q System One inte ensamt utan med hjälp av forskare, arkitekturexperter och designers från alla möjliga internationella organisationer. Om den har gjort det är den säkerligen medveten om vad den gör och vad den behöver göra med den potentiella framtiden för IBM Q System One. IBM vet vad kvantberäkning och kommersialisering av sådana tjänster i framtiden kan ge sig själv. Företaget har nyligen misslyckats med att attrahera försäljning genom sina trendiga tekniska produkter och tjänster som mobilteknik och webbtjänster. Mitt i allt detta kan det inte vara ett försök och misstag för IBM att investera forskning, kunskap, medel och framtida andelar i en experimentell teknologi.

Finns det några risker?

Bild: Silicon UK

När man tacklar med sådan driven teknik finns det konsekvenser som bör övervägas. Som redan diskuterats skulle en framgångsrik övergång från experimentell till implementerbar kvantberäkning ge IBM monopol över andra företag och skulle placera det i den inre kretsen av stora företag och kanske våra personliga liv. Dessutom, i fallet med AI-integration, är att utsätta så stora mängder data för en självlärande och självanalyserande maskin inte bara en risk utan en sannolik fara. Kvantberäkningar kan också bryta mot kryptografitekniker, som kan användas för att stoppa cyberattacker och tillhandahålla säker kommunikation. Men om den används omvänt kan den användas för att bryta mot krypterade filer från statliga organ och företagsforskning. Så om IBM lyckas,

 Det är för tidigt att säga vad IBM möjligen kan göra med Q System One, men man måste ha i åtanke vilka konsekvenser en sådan teknisk kraft kan ge tillsammans med framgång och framsteg. Dessutom skulle det ta lite mer tid att helt släppa användningen av klassiska datorer för beräkningsanalys eftersom inte alla företag kan välja kvantberäkningstjänster. I nuläget kan IBM bli det första företaget som upprätthåller en lönsam kvantdatorverksamhet. Kommer experimenten med Q System One att öppna nya dörrar för produktivitet eller kommer att medföra risker för den ultimata explosionen av maskinintelligens och teknologi?