Квантавыя вялікія даныя: Рэвалюцыйная апрацоўка для будучага дзякуючы суперкампутарам

• аўтар:
• імя аўтара

  Quantumrun Foresight
• Красавік 20, 2022

Кароткі агляд

Квантавыя вылічэнні, якія з'яўляюцца адказам на абмежаванні традыцыйных двайковых вылічэнняў, гатовыя пераўтварыць аналіз даных, штучны інтэлект і розныя галіны, апрацоўваючы велізарныя аб'ёмы даных з беспрэцэдэнтнай хуткасцю. Ад забеспячэння персаналізаванай аховы здароўя праз аналіз ДНК да стварэння новых малекул для лекаў і матэрыялаў, тэхналогія прапануе шырокі спектр прымянення, якія могуць перавызначыць канкурэнтныя перавагі для арганізацый, урадаў і кампаній. Аднак канцэнтрацыя гэтай тэхналогіі ў буйных карпарацыях і ўрадах, а таксама патрэба ў этычных рэкамендацыях і адказным выкарыстанні ствараюць праблемы, якія неабходна вырашыць, каб забяспечыць шырокія грамадскія перавагі і ўстойлівае развіццё.

Кантэкст квантавых вылічэнняў

Хуткія тэмпы тэхналагічнага прагрэсу ў спалучэнні з велізарнай колькасцю неапрацаваных даных пашырылі магчымасці традыцыйных двайковых вылічэнняў. Гэтая сітуацыя стварыла магчымасць для новай формы вылічэнняў заняць цэнтральнае месца: квантавых вылічэнняў. Гэтая новая тэхналогія ўваходзіць у лік самых хуткарослых абласцей індустрыі вылічальнай тэхнікі і, як чакаецца, вырашыць некаторыя з найбольш актуальных і раней невырашальных праблем аналізу даных у будучыні. 

Карані квантавых вылічэнняў можна прасачыць у галіне квантавай механікі, у прыватнасці, ва ўнікальных паводзінах субатамных часціц, вядомых як кубіты. У адрозненне ад класічных вылічальных бітаў, якія могуць існаваць толькі ў адным з двух станаў, кубіты маюць магчымасць існаваць у больш чым адным стане адначасова, з'ява, вядомая як суперпазіцыя. З ашаламляльнымі 2.5 экзабайта (2.5 мільярда гігабайт) даных, якія ствараюцца кожны дзень, укараненне магчымасцей 5G і Інтэрнэту рэчаў (IoT) можа яшчэ больш павялічыць гэтую і без таго высокую хуткасць вываду даных. Гэтая тэндэнцыя можа павысіць прадукцыйнасць і адкрыць новыя шляхі для тэхналагічнага прагрэсу.

Квантавыя кампутары асабліва добра падыходзяць для вырашэння складаных матэматычных задач і апрацоўкі велізарных аб'ёмаў даных з адноснай хуткасцю. Здольнасць гэтых машын да апрацоўкі дазваляе вырашаць задачы, якія занадта складаныя для класічных кампутараў. Напрыклад, у 2019 годзе квантавы камп'ютар Google Sycamore выканаў серыю аперацый за 200 секунд, на выкананне гэтай задачы класічнаму суперкамп'ютару спатрэбілася б ашаламляльныя 10,000 XNUMX гадоў. 

Разбуральнае ўздзеянне

Выкарыстоўваючы здольнасць апрацоўваць вялікія даныя з надзвычайнай хуткасцю, квантавыя вылічэнні могуць каталізаваць значныя змены ў працэсе прыняцця рашэнняў на аснове даных. Гэтая тэхналогія дазваляе здабываць глыбокую інфармацыю, падмацаваную велізарнымі аб'ёмамі асноўных даных, з чым змагаліся класічныя кампутары. Квантавыя вылічэнні могуць даць больш падрабязную інфармацыю сістэмам штучнага інтэлекту (AI) на аснове вялікіх даных, дазваляючы штучнаму інтэлекту лепш вызначаць заканамернасці і анамаліі. Наступствы гэтых высноў могуць быць вызначальнымі для арганізацый, урадаў і кампаній, прапаноўваючы ім павышаную канкурэнтную перавагу праз аптымізаванае размеркаванне рэсурсаў, лагістыку, прыняцце рашэнняў, маркетынгавую дастаўку, стварэнне прадукту і г.д.

У медыцынскай прамысловасці патэнцыял квантавых вылічэнняў асабліва перспектыўны. Гэтая тэхналогія можа дазволіць даследчыкам хутчэй даследаваць і выпрабоўваць новыя лекі, што патэнцыйна прывядзе да больш хуткіх адкрыццяў і больш эфектыўнага лячэння розных захворванняў. У фінансавым сектары квантавыя вылічэнні могуць выкарыстоўвацца для павышэння дакладнасці мадэляў прагназавання фінансавых рынкаў, забяспечваючы больш надзейныя прагнозы і разуменне. 

Аднак рэсурсы, вопыт і тэхналогіі, неабходныя для выкарыстання патэнцыялу квантавых вылічэнняў, аддаюць гэты магутны інструмент у асноўным у рукі ўрадаў і транснацыянальных карпарацый, такіх як Google і Amazon. Такая канцэнтрацыя доступу можа прывесці да праблем з забеспячэннем шырокага распаўсюджвання пераваг квантавых вылічэнняў і не пагаршэння існуючай няроўнасці. Палітыкам і лідэрам галіны, магчыма, спатрэбіцца разгледзець сумесныя падыходы і правілы, каб пераканацца, што гэтая тэхналагічная тэндэнцыя выкарыстоўваецца адказна і каб яе перавагі ахоплівалі розныя сектары грамадства, у тым ліку малыя прадпрыемствы і суполкі, якія недастаткова абслугоўваюцца. 

Наступствы квантавых вялікіх дадзеных

Больш шырокія наступствы квантавых вялікіх дадзеных могуць уключаць:

• Здольнасць дакладна прагназаваць верагоднасць заражэння чалавека пэўнымі захворваннямі на аснове яго ДНК, што прыводзіць да персаналізаванай прафілактычнай стратэгіі аховы здароўя і больш мэтанакіраванага медыцынскага ўмяшання.
• Рашэнне вельмі складаных матэматычных праблем з дапамогай квантавых вылічэнняў, што вядзе да прагрэсу ў фундаментальных навуках, якія могуць адкрыць новыя тэорыі і прымянення ў фізіцы, тэхніцы і іншых навуковых дысцыплінах.
• Дазваляе даследчыкам мадэляваць складаныя хімічныя рэакцыі з дапамогай квантавага мадэлявання, што вядзе да стварэння новых малекул для розных тыпаў лекаў і матэрыялаў, патэнцыйна павышаючы эфектыўнасць распрацоўкі лекаў і матэрыялазнаўства.
• Дакладныя прагнозы надвор'я ў залежнасці ад месца, якія рэгулярна абнаўляюцца праз кароткія прамежкі часу, што спрыяе павышэнню гатоўнасці да стыхійных бедстваў, сельскагаспадарчага планавання і агульнай грамадскай бяспекі.
• Паляпшэнне параўнання значэнняў прапаноў, якое выконваецца сістэмамі штучнага інтэлекту, што вядзе да глыбокіх распрацовак у машынным перакладзе, выяўленні пачуццяў і размоўным штучным інтэлектам, паляпшаючы глабальную камунікацыю і разуменне.
• Распрацоўка больш дакладных фінансавых мадэляў і ацэнкі рызыкі з дапамогай квантавых вылічэнняў, што прывядзе да больш стабільных фінансавых рынкаў і патэнцыйна знізіць верагоднасць эканамічных крызісаў.
• Патэнцыйная канцэнтрацыя тэхналогій квантавых вылічэнняў у буйных карпарацыях і ўрадах, што вядзе да магчымага дысбалансу ў тэхналагічнай моцы і ўплыву, які можа паўплываць на рынкавую канкурэнцыю і дэмакратычнае кіраванне.
• Стварэнне новых працоўных месцаў у галіне даследаванняў, распрацовак і ўкаранення квантавых тэхналогій.
• Павышэнне энергаэфектыўнасці квантавых вылічэнняў у параўнанні з класічнымі вылічэннямі, што прыводзіць да зніжэння спажывання энергіі і спрыяе больш устойлівым тэхналагічным метадам.
• Стварэнне новых этычных рэкамендацый і правілаў, якія рэгулююць выкарыстанне квантавых вылічэнняў у адчувальных галінах, такіх як аналіз асабістых даных і генетычныя даследаванні, што вядзе да палепшанай абароны прыватнасці асобы і адказнага тэхналагічнага прагрэсу.

Пытанні для разгляду

• Улічваючы шырокія магчымасці квантавых вылічэнняў для апрацоўкі, як вы думаеце, што тэхналогія квантавых вылічэнняў можа змяніць грамадства, асабліва калі яны даступныя і кантралююцца толькі некалькімі ўрадамі і транснацыянальнымі карпарацыямі?
• Як вы лічыце, ці дастаткова ўвагі надаецца этыцы квантавых вылічэнняў і іх патэнцыйнаму ўплыву на суверэнітэт чалавецтва?