Kvantu lielie dati: revolucionāra apstrāde, kas nodrošina nākotni ar superdatoru palīdzību

• Autors:
• Autors nosaukums

  Quantumrun Foresight
• Aprīlis 20, 2022

Ieskata kopsavilkums

Kvantu skaitļošana, kas rodas kā reakcija uz tradicionālās binārās skaitļošanas ierobežojumiem, ir gatava pārveidot datu analīzi, mākslīgo intelektu un dažādas nozares, apstrādājot milzīgu datu apjomu nepārspējamā ātrumā. No personalizētas veselības aprūpes nodrošināšanas, DNS analīzes līdz jaunu zāļu un materiālu molekulu radīšanai, tehnoloģija piedāvā plašu lietojumu klāstu, kas varētu no jauna definēt konkurences priekšrocības organizācijām, valdībām un uzņēmumiem. Tomēr šīs tehnoloģijas koncentrācija lielās korporācijās un valdībās, kā arī nepieciešamība pēc ētikas vadlīnijām un atbildīgas izmantošanas rada problēmas, kas jārisina, lai nodrošinātu plašus sabiedrības ieguvumus un ilgtspējīgu attīstību.

Kvantu skaitļošanas konteksts

Straujie tehnoloģiju attīstības tempi kopā ar milzīgu neapstrādātu datu paaudzi ir paplašinājuši tradicionālās binārās skaitļošanas iespējas. Šī situācija ir radījusi iespēju jaunam skaitļošanas veidam ieņemt galveno vietu: kvantu skaitļošanai. Šī jaunā tehnoloģija ir viena no visstraujāk augošajām jomām skaitļošanas nozarē, un ir paredzams, ka tā risinās dažas no vissteidzamākajām un iepriekš neatrisināmākajām datu analīzes problēmām nākotnē. 

Kvantu skaitļošanas saknes var izsekot kvantu mehānikas jomā, jo īpaši subatomisko daļiņu, kas pazīstamas kā kubiti, unikālajā uzvedībā. Atšķirībā no klasiskajiem skaitļošanas bitiem, kas var pastāvēt tikai vienā no diviem stāvokļiem, kubitiem ir iespēja vienlaikus pastāvēt vairāk nekā vienā stāvoklī, ko sauc par superpozīciju. Katru dienu tiek izveidoti pārsteidzoši 2.5 eksabaiti (2.5 miljardi gigabaitu) datu, 5G iespēju un lietiskā interneta (IoT) ieviešana var vēl vairāk palielināt šo jau tā augsto datu izvades ātrumu. Šī tendence var palielināt produktivitāti un pavērt jaunus ceļus tehnoloģiju attīstībai.

Kvantu datori ir īpaši piemēroti sarežģītu matemātisko problēmu risināšanai un liela datu apjoma apstrādei ar relatīvu ātrumu. Šo iekārtu apstrādes spēja ļauj tām risināt problēmas, kas klasiskajiem datoriem ir pārāk sarežģītas. Piemēram, 2019. gadā Google Sycamore kvantu dators veica virkni darbību 200 sekunžu laikā, un tas ir uzdevums, kas klasiskajam superdatoram būtu prasījis satriecošus 10,000 XNUMX gadu. 

Traucējoša ietekme

Izmantojot spēju apstrādāt lielus datus ievērojamā ātrumā, kvantu skaitļošana var katalizēt būtiskas izmaiņas uz datiem balstītā lēmumu pieņemšanā. Šī tehnoloģija ļauj iegūt dziļu ieskatu, ko atbalsta milzīgs pamatā esošo datu apjoms, ar ko klasiskie datori ir cīnījušies. Kvantu skaitļošana var sniegt lielu, uz datiem balstītu ieskatu mākslīgā intelekta (AI) sistēmās detalizētākā līmenī, ļaujot AI labāk noteikt modeļus un anomālijas. Šo atklājumu ietekme varētu būt nozīmīga organizācijām, valdībām un uzņēmumiem, piedāvājot tiem uzlabotu konkurētspēju, izmantojot optimizētu resursu sadali, loģistiku, lēmumu pieņemšanu, mārketinga piegādi, produktu izveidi un daudz ko citu.

Medicīnas nozarē kvantu skaitļošanas potenciāls ir īpaši daudzsološs. Šī tehnoloģija var ļaut pētniekiem ātrāk izpētīt un pārbaudīt jaunas zāles, kas potenciāli var izraisīt ātrākus atklājumus un efektīvāku ārstēšanu dažādām slimībām. Finanšu sektorā kvantu skaitļošanu var izmantot, lai uzlabotu finanšu tirgus prognozēšanas modeļu precizitāti, nodrošinot ticamākas prognozes un ieskatus. 

Tomēr resursi, zināšanas un tehnoloģijas, kas nepieciešamas kvantu skaitļošanas potenciāla izmantošanai, nodod šo jaudīgo rīku galvenokārt valdību un daudznacionālu korporāciju, piemēram, Google un Amazon, rokās. Šāda piekļuves koncentrācija var radīt problēmas, lai nodrošinātu, ka kvantu skaitļošanas priekšrocības ir plaši izplatītas un nepalielina esošās nevienlīdzības. Politikas veidotājiem un nozares vadītājiem, iespējams, būs jāapsver sadarbības pieejas un noteikumi, lai nodrošinātu, ka šī tehnoloģiju tendence tiek izmantota atbildīgi un lai tās priekšrocības sasniegtu dažādas sabiedrības daļas, tostarp mazākus uzņēmumus un mazapkalpotas kopienas. 

Kvantu lielo datu ietekme

Plašāka kvantu lielo datu ietekme var ietvert:

• Spēja precīzi prognozēt iespējamību, ka persona saslimst ar konkrētām slimībām, pamatojoties uz viņu DNS, tādējādi radot personalizētas profilaktiskas veselības aprūpes stratēģijas un mērķtiecīgākas medicīniskās iejaukšanās.
• Milzīgi sarežģītu matemātisku problēmu risināšana, izmantojot kvantu skaitļošanu, kas noved pie sasniegumiem pamata zinātnēs, kas varētu atvērt jaunas teorijas un pielietojumu fizikā, inženierzinātnēs un citās zinātnes disciplīnās.
• Ļaujot pētniekiem modelēt sarežģītas ķīmiskas reakcijas, izmantojot kvantu simulācijas, kā rezultātā tiek radītas jaunas molekulas dažāda veida zālēm un materiāliem, kas potenciāli uzlabo zāļu izstrādes un materiālu zinātnes efektivitāti.
• Precīzas, vietai specifiskas laikapstākļu prognozes, kas tiek regulāri atjauninātas īsos intervālos, tādējādi uzlabojot gatavību katastrofām, lauksaimniecības plānošanu un vispārējo sabiedrības drošību.
• Uzlabot teikumu nozīmju salīdzināšanu, ko veic AI sistēmas, tādējādi radot pamatīgu attīstību mašīntulkošanā, noskaņojuma noteikšanā un sarunvalodas AI, uzlabojot globālo saziņu un izpratni.
• Precīzāku finanšu modeļu un riska novērtējumu izstrāde, izmantojot kvantu skaitļošanu, kas noved pie stabilākiem finanšu tirgiem un, iespējams, samazina ekonomisko krīžu iespējamību.
• Iespējamā kvantu skaitļošanas tehnoloģiju koncentrācija lielās korporācijās un valdībās, kas izraisa iespējamu tehnoloģiskā spēka un ietekmes nelīdzsvarotību, kas varētu ietekmēt tirgus konkurenci un demokrātisku pārvaldību.
• Jaunu darba iespēju radīšana kvantu tehnoloģiju pētniecībā, izstrādē un ieviešanā.
• Paaugstināta kvantu skaitļošanas energoefektivitāte salīdzinājumā ar klasisko skaitļošanu, kas samazina enerģijas patēriņu un veicina ilgtspējīgāku tehnoloģisko praksi.
• Jaunu ētikas pamatnostādņu un noteikumu izveide, lai regulētu kvantu skaitļošanas izmantošanu tādās sensitīvās jomās kā personas datu analīze un ģenētiskā izpēte, tādējādi uzlabojot indivīda privātuma aizsardzību un atbildīgu tehnoloģiju attīstību.

Jautājumi, kas jāapsver

• Ņemot vērā kvantu skaitļošanas plašās apstrādes iespējas, kā, jūsuprāt, kvantu skaitļošanas tehnoloģija varētu pārveidot sabiedrību, it īpaši, ja tai ir pieejama un to kontrolē tikai dažas valdības un daudznacionālas korporācijas?
• Vai, jūsuprāt, ir pietiekami ņemta vērā kvantu skaitļošanas ētika un tās iespējamā ietekme uz cilvēces suverenitāti?