İşığa əsaslanan kvant: kvant hesablamasının parlaq gələcəyi

• Author:
• Author adı

  Quantumrun Uzaqgörməsi
• Fevral 26, 2024

Anlayış xülasəsi

İşığa əsaslanan kvant hesablamasındakı son inkişaflar hesablama texnologiyasında ənənəvi metodlardan emal üçün yüngül hissəciklərin istifadəsinə keçidi təklif edir. Bu dəyişiklik müxtəlif sahələrdə problemlərin daha səmərəli və daha sürətli həllini və azaldılmış enerji ehtiyacları səbəbindən ətraf mühitə faydalar potensialını vəd edir. Bu irəliləyişlər həmçinin məlumat təhlükəsizliyi, iş bazarının təkamülü və qlobal texnoloji rəqabət qabiliyyəti ilə bağlı mühüm suallar doğurur.

İşığa əsaslanan kvant konteksti

İşığa əsaslanan kvant hesablamalarında bir sıra inkişaflar baş verir. İşığa əsaslanan kvant hesablama və ya fotonik kvant hesablama hesablamaları yerinə yetirmək üçün fotonlardan (işıq hissəciklərindən) istifadə edir. Bunun əksinə olaraq, ənənəvi hesablama elektrik sxemləri və bitlərdən istifadə edir. 2023-cü ilin iyununda MIT tədqiqatçıları qurğuşun-halid perovskit nanohissəciklərinin ardıcıl foton axını yarada biləcəyini aşkar etdilər. Bu materiallar yüngül çəkisi və istehsal asanlığına görə gələcək günəş panelləri üçün perspektivli olmaqla yanaşı, həm də şüşə kimi səthlərə asanlıqla hazırlana və tətbiq oluna bildiyi üçün qabaqcıl texnologiyalardakı potensialı ilə seçilir.

Daha sonra, 2023-cü ilin oktyabrında Çin alimləri yeni işıq əsaslı kvant kompüteri olan Jiuzhang 3.0 ilə 255 fotonu aşkar edərək, sələfi Jiuzhang 2.0-ın 113 fotonunu çox geridə qoyaraq yeni dünya rekordu vurdular. Bu irəliləyiş Jiuzhang 3.0-a kvant hesablamalarında istifadə edilən mürəkkəb riyazi model olan Qauss bozonunun seçmə problemlərinin həllində Jiuzhang 2.0-dan milyon dəfə daha sürətli işləməyə imkan verir. Maraqlıdır ki, Jiuzhang 3.0 ən mürəkkəb Qauss bozon nümunələrini yalnız bir mikrosaniyə ərzində emal edə bilir, bu işi dünyanın ən sürətli superkompüteri Frontier-in tamamlaması üçün 20 milyard ildən çox vaxt lazımdır. 

Nəhayət, 2024-cü ilin yanvarında yapon alimləri işıq əsaslı kvant maşınlarının tələb etdiyi ultra aşağı temperaturlara ehtiyacın aradan qaldırılmasında əhəmiyyətli irəliləyişlər elan etdilər. Onların kəşfi 2030-cu ilə qədər güclü kvant kompüteri yaratmaq üçün məlumat ötürülməsi üçün yüksək performanslı "sıxılmış işıq" mənbəyini əhatə edir. Bu inkişaf, superkeçirici və silikon əsaslı kvant kompüterləri kimi digər üsullarla müqayisədə potensial miqyaslılıq və enerji səmərəliliyi üstünlükləri təklif edir.

Dağıdıcı təsir

İşığa əsaslanan kvant hesablamasında irəliləyişlərin hesablama səmərəliliyini və sürətini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdıracağı gözlənilir. Bu texnologiyanın otaq temperaturunda işləmə qabiliyyəti mürəkkəb soyutma sistemlərinə ehtiyacı azaldır və onu daha ekoloji cəhətdən təmiz və qənaətcil edir. Artan səmərəlilik və aşağı əməliyyat xərcləri kvant hesablama texnologiyalarının müxtəlif sektorlarda daha geniş tətbiqini təşviq edə, süni intellekt, materialşünaslıq və kriptoqrafiya sahəsində tədqiqat və inkişafı sürətləndirə bilər.

İşığa əsaslanan kvant hesablamalarının inkişafı həm də qabaqcıl hesablama resurslarına daha sürətli və sərfəli çıxışa səbəb ola bilər. Bu dəyişiklik məlumatların mühafizəsi üçün daha mürəkkəb şifrələmə üsulları vasitəsilə təkmilləşdirilmiş şəxsi təhlükəsizliklə nəticələnə bilər. Təhsildə bu cür irəliləyişlər tələbələrə və tədqiqatçılara öyrənmə və kəşf üçün yeni alətlər təqdim edə bilər. Bundan əlavə, bu texnologiya yetkinləşdikcə, kvant hesablamaları və əlaqəli sənayelərdə yeni iş imkanları və karyera yolları yarada bilər.

Hökumətlər çox güman ki, bu inkişafları elm və texnologiya sahəsində milli imkanları artırmaq üçün bir fürsət kimi görəcəklər. Yüngül əsaslı kvant hesablamalarına investisiyalar ölkənin yüksək texnologiyalı sənaye və tədqiqatlarda rəqabət üstünlüyünü artıra bilər. Bu texnologiya həmçinin qabaqcıl hesablama bacarıqlarının yaratdığı yeni problemləri həll etmək üçün tənzimləyici çərçivələrdə, xüsusən də məlumat təhlükəsizliyi ilə bağlı yeniləmələr tələb edə bilər. Bundan əlavə, hökumətlər işıq əsaslı kvant hesablamalarının potensialından tam istifadə etmək üçün akademiya, sənaye və tədqiqat institutları arasında tərəfdaşlığı inkişaf etdirməli ola bilər.

İşığa əsaslanan kvantın təsiri

İşığa əsaslanan kvantın daha geniş təsirlərinə aşağıdakılar daxil ola bilər: 

• Tədqiqat sektorlarında təkmilləşdirilmiş hesablama imkanları, daha sürətli və daha dəqiq iqlim modelləşdirməsinə və xəstəlik tədqiqat nəticələrinə gətirib çıxarır.
• Yeni materialların və dərmanların sürətli kəşfi və inkişafı, onların bazara çıxarılması üçün vaxt və xərclərin azaldılması.
• Kvanta davamlı şifrələmə üsullarına artan tələbat kibertəhlükəsizliyə investisiyaların artmasına və məlumatların qorunması texnologiyalarında innovasiyalara səbəb olur.
• Təhsil diqqətinin kvant hesablamalarına və əlaqəli sahələrə doğru dəyişməsi, inkişaf etməkdə olan texnologiyalarda yeni öyrənmə imkanları və karyera yolları yaradır.
• Qlobal texnologiya liderliyində rəqabət üstünlüyü əldə etməyi hədəfləyən hökumətlər kvant hesablama infrastrukturuna və təhsilə sərmayə qoyur.
• Geosiyasi dinamikada baş verən dəyişikliklər, çünki dövlətlər kvant hesablama imkanlarında üstünlük qazanmaq üçün mübarizə aparır və potensial olaraq yeni ittifaqlara və rəqabətə səbəb olur.
• Yüksək səviyyəli hesablama resurslarının demokratikləşdirilməsi, kiçik müəssisələrə və tədqiqat institutlarına daha böyük müəssisələrlə rəqabət aparmağa imkan verir.
• Texnologiya sənayesində karbon izlərinin azaldılmasına töhfə verən enerjiyə qənaətcil və ekoloji cəhətdən təmiz hesablama metodlarında yüksəliş.
• İnkişaf etmiş optimallaşdırma və proqnozlaşdırıcı modelləşdirmə imkanları sayəsində maliyyə və logistika kimi sektorlarda biznes modellərinin transformasiyası.
• Qabaqcıl hesablama bacarıqlarından irəli gələn, yeni qaydalar və idarəetmə strukturları tələb edən hüquqi və etik problemlər.

Nəzərə alınmalı suallar

• İşıq əsaslı kvant hesablamalarının müxtəlif sənaye sahələrinə inteqrasiyası əmək bazarını necə yenidən formalaşdıra bilər?
• Kvant hesablamalarının inkişafı qlobal məlumat təhlükəsizliyinə hansı şəkildə təsir göstərə bilər?