კვანტური უზენაესობა: გამოთვლითი გამოსავალი, რომელსაც შეუძლია პრობლემების გადაჭრა კვანტური სიჩქარით

• ავტორი:
• ავტორის სახელი

  Quantumrun Foresight
• მარტი 20, 2022

Insight რეზიუმე

კვანტური გამოთვლა, კუბიტების გამოყენებით, რომლებიც შეიძლება ერთდროულად არსებობდეს როგორც 0, ასევე 1, ხსნის კარებს კომპიუტერული პრობლემების გადაჭრისთვის კლასიკური კომპიუტერების სიჩქარით. ამ ტექნოლოგიას აქვს ინდუსტრიების გარდაქმნის პოტენციალი რთული პროგნოზირების, კრიპტოგრაფიული კოდების გატეხვისა და ბიოლოგიური ურთიერთქმედებების გამეორებით. კვანტური უზენაესობისკენ სწრაფვამ გამოიწვია მნიშვნელოვანი პროგრესი, მათ შორის მნიშვნელოვანი წინსვლა ბოზონების შერჩევისას, მაგრამ ასევე აჩენს გამოწვევებს, როგორიცაა თავსებადობის საკითხები, უსაფრთხოების პრობლემები და გეოპოლიტიკური მოსაზრებები.

კვანტური უზენაესობის კონტექსტი

კვანტური კომპიუტერის მანქანური ენა იყენებს კუბიტებს, რომლებიც ერთდროულად არსებობენ როგორც 0, ასევე 1 ყველა შესაძლო ბილიკის შესასწავლად, რაც პოტენციურად გადაჭრის გარკვეული ტიპის გამოთვლითი პრობლემების მასშტაბებს უფრო სწრაფად, ვიდრე კლასიკური კომპიუტერები. ამ უკანასკნელი მიდგომის კონცეფცია ცნობილია, როგორც კვანტური გამოთვლა. კვანტური უზენაესობა, სხვაგვარად ცნობილი როგორც კვანტური უპირატესობა, არის კვანტური გამოთვლითი ველის მიზანი, რომელიც მიზნად ისახავს შექმნას პროგრამირებადი კვანტური კომპიუტერი, რომელსაც შეუძლია გადაჭრას პრობლემები, რომლებსაც კლასიკური კომპიუტერი ვერ გადაჭრის. სადაც კლასიკური კომპიუტერები იყენებენ ბიტებს, კვანტური კომპიუტერები იყენებენ კუბიტებს, როგორც ინფორმაციის ძირითად ერთეულს.

სუპერპოზიციის პრინციპით, ორი კუბიტი შეიძლება არსებობდეს ერთდროულად ორ სხვადასხვა პოზიციაზე. კვანტური ალგორითმები იყენებენ კონცეფციას, რომელსაც ეწოდება კვანტური ჩახლართულობა, რათა სრულყოფილად დააკავშირონ კუბიტები, რაც კვანტურ კომპიუტერს საშუალებას აძლევს აჩვენოს თავისი უზენაესობა. ამ კომპიუტერებს შეეძლოთ კრიპტოგრაფიული კოდების გატეხვა, ბიოლოგიური და ქიმიური ურთიერთქმედების გამეორება, აგრეთვე უზომოდ რთული პროგნოზირებისა და ბიუჯეტის ფუნქციების შესრულება ინდუსტრიის აპლიკაციების ფართო სპექტრში. 

კვანტურმა უზენაესობამ მნიშვნელოვანი პროგრესი განიცადა, ერთ-ერთი უახლესი მიღწევა ქსანადუდან მოვიდა. 2022 წლის ივნისში, კანადურმა კვანტურმა ტექნოლოგიურმა ფირმა Xanadu-მ გამოაცხადა მნიშვნელოვანი წინსვლა ბოზონის სინჯის აღებაში, ოპტიკური ბოჭკოების მარყუჟების და მულტიპლექსირების გამოყენებით 125 შეკუმშვის რეჟიმიდან 219-დან 216-მდე ფოტონის საშუალო გამოვლენისთვის, რაც ამტკიცებდა, რომ სიჩქარე 50 მილიონჯერ აღემატება წინა ექსპერიმენტებს. Google-ის ჩათვლით. ეს მიღწევა ხაზს უსვამს კვანტური გამოთვლის დინამიურ და სწრაფად განვითარებად ბუნებას, სხვადასხვა ორგანიზაციები ახდენენ ტექნოლოგიების საზღვრებს.

დამრღვევი გავლენა

ტექნიკური გიგანტებისა და ერების კვანტური უზენაესობისკენ სწრაფვა უფრო მეტია, ვიდრე ტრაბახის რბოლა; ეს არის გზა ახალი გამოთვლითი შესაძლებლობებისკენ. კვანტურ კომპიუტერებს, მათი უნარით შეასრულონ რთული გამოთვლები კლასიკური კომპიუტერებისთვის წარმოუდგენელი სიჩქარით, შეიძლება გამოიწვიოს მნიშვნელოვანი წინსვლა სხვადასხვა სფეროში. ამინდის პროგნოზის გაძლიერებიდან წამლის აღმოჩენის დაჩქარებამდე, პოტენციური აპლიკაციები დიდია. 

თუმცა, კვანტური გამოთვლის განვითარებას ასევე მოაქვს გამოწვევები და შეშფოთება. კვანტური გამოთვლისადმი განსხვავებული მიდგომები, როგორიცაა Google-ის მიერ სუპერგამტარი ჩიპების გამოყენება და ჩინეთის ფოტონიკური პროტოტიპი, მიუთითებს იმაზე, რომ ჯერ არ არსებობს სტანდარტიზებული მეთოდი. ამ ერთგვაროვნების ნაკლებობამ შეიძლება გამოიწვიოს თავსებადობის პრობლემები და შეაფერხოს სხვადასხვა უწყებებს შორის თანამშრომლობა. უფრო მეტიც, კვანტური კომპიუტერების პოტენციალი გატეხოს დაშიფვრის მიმდინარე მეთოდები, აჩენს უსაფრთხოების სერიოზულ შეშფოთებას, რომელსაც მთავრობებმა და ბიზნესებმა უნდა მიმართონ.

კვანტური უზენაესობის გეოპოლიტიკური ასპექტიც არ შეიძლება გამორჩეული იყოს. კონკურენცია ზესახელმწიფოებს შორის, როგორიცაა აშშ და ჩინეთი ამ სფეროში, ასახავს უფრო ფართო ბრძოლას ტექნოლოგიური დომინირებისთვის. ამ მეტოქეობამ შეიძლება გამოიწვიოს შემდგომი ინვესტიციები და კვლევები, ხელი შეუწყოს ზრდას დაკავშირებულ ინდუსტრიებსა და განათლებაში. თუმცა, ის ასევე წარმოადგენს ერებს შორის ტექნოლოგიური განხეთქილების შექმნის რისკს, რაც შესაძლოა გამოიწვიოს დაძაბულობამდე და გლობალურ გავლენას დისბალანსამდე. კვანტური ტექნოლოგიის შემუშავებასა და დანერგვაში თანამშრომლობა და ეთიკური მოსაზრებები საკვანძო იქნება მისი სარგებლის ფართოდ და პასუხისმგებლობით გაზიარების უზრუნველსაყოფად.

კვანტური უზენაესობის შედეგები 

კვანტური უზენაესობის უფრო ფართო შედეგები შეიძლება მოიცავდეს:

• მომავალი ბიზნეს მოდელები, რომლებიც იყენებენ კვანტურ კომპიუტერებს ბიზნეს გადაწყვეტილებების უზრუნველსაყოფად. 
• კიბერუსაფრთხოების ევოლუცია, რომელიც არსებულ დაშიფვრას მოძველებულს გახდის და აიძულებს უფრო რთული კვანტური დაშიფვრის გადაწყვეტილებების მიღებას. 
• ფარმაცევტული და ქიმიური კომპანიების წამლების აღმოჩენისა და წარმოების პროცესების ოპტიმიზაცია. 
• ფინანსური მომსახურების კომპანიების მიერ გამოყენებული პორტფელის ოპტიმიზაციის პროცესების გაძლიერება. 
• ეფექტურობის სიდიდის გენერირება ყველა ბიზნესში, რომელიც დამოკიდებულია ლოჯისტიკაზე, მაგ., საცალო ვაჭრობა, მიწოდება, გადაზიდვა და სხვა. 
• კვანტური ტექნოლოგია ხდება შემდეგი საინვესტიციო ცენტრი ხელოვნური ინტელექტის შემდეგ, რაც იწვევს ამ სფეროში უფრო მეტ სტარტაპს.

კითხვები გასათვალისწინებელია

• კვანტურ კომპიუტერებს გვპირდებიან ოთხი ათეული წელია, როგორ ფიქრობთ, რამდენი დრო დასჭირდება მათ კომერციალიზაციას?
• რომელ სხვა ინდუსტრიებს შეუძლიათ მნიშვნელოვანი გავლენა იქონიონ კვანტური უზენაესობის გამოყენებისგან?