Quantumrun

SARY CREDIT: Quantumrun

Ahoana no hanovan'ny ordinatera Quantum izao tontolo izao: Future of Computers P7

David Tal, Mpanonta, Futurist
@DavidTalWrites
LinkedIn

Alatsinainy, 09/14/2020 - 05:14

Be dia be ny hype mitsingevana manodidina ny indostrian'ny solosaina ankapobeny, hype mifototra amin'ny teknolojia manokana iray izay afaka manova ny zava-drehetra: solosaina quantum. Amin'ny maha-anaran'ny orinasa anay anay, dia hanaiky izahay fa misy fitongilanana eo amin'ny tanjakay manodidina an'io teknolojia io, ary mandritra ity toko farany amin'ny andiany Future of Computers ity dia manantena izahay fa hizara aminareo ny antony mahatonga izany.

Amin'ny ambaratonga fototra, ny solosaina quantum dia manome fahafahana hanodina ny vaovao amin'ny fomba hafa. Raha ny marina, rehefa matotra io teknolojia io, tsy vitan'ny hoe hamaha olana ara-matematika haingana kokoa noho ny solosaina misy amin'izao fotoana izao ireo solosaina ireo, fa koa izay solosaina rehetra voalaza fa hisy ao anatin'ny folo taona manaraka (raha heverina fa marina ny lalàn'i Moore). Raha ny marina, mitovy amin'ny dinikay manodidina supercomputers ao amin'ny toko farany, ny solosaina quantum ho avy dia ahafahan'ny olombelona miatrika fanontaniana lehibe kokoa izay afaka manampy antsika hahazo fahatakarana lalina kokoa momba ny tontolo manodidina antsika.

Inona no atao hoe ordinatera quantum?

Etsy ankilany, inona no maha samy hafa ny solosaina quantum amin'ny ordinatera mahazatra? Ary ahoana no fiasan'izy ireo?

Ho an'ny mpianatra hita maso, manoro hevitra izahay hijery ity horonantsary fohy mahafinaritra ity avy amin'ny ekipa YouTube Kurzgesagt momba ity lohahevitra ity:

Mandritra izany fotoana izany, ho an'ny mpamaky anay dia hanao izay fara heriny izahay hanazavana ny solosaina quantum nefa tsy mila diplaoma fizika.

Ho fanombohana, mila mitadidy isika fa ny singa fototra amin'ny fizotry ny solosaina fampahalalana dia kely. Ireo bitika ireo dia mety manana ny iray amin'ireo soatoavina roa: 1 na 0, on na off, eny na tsia. Raha manambatra ampy ireo bitika ireo ianao, dia azonao atao ny maneho isa amin'ny habe rehetra ary manao ny fomba kajy rehetra amin'izy ireo, manaraka ny iray. Arakaraky ny lehibe kokoa na mahery kokoa ny puce informatika, ny lehibe kokoa ny isa azonao mamorona sy mampihatra kajy, ary ny haingana dia afaka mihetsika avy amin'ny kajy iray mankany amin'ny iray hafa.

Ny solosaina quantum dia samy hafa amin'ny fomba roa manan-danja.

Voalohany, ny tombony amin'ny "superposition". Raha miasa amin'ny bits ny solosaina nentim-paharazana, ny ordinatera quantum dia miasa amin'ny qubits. Ny fiantraikan'ny superposition qubits dia ny hoe raha tokony ho voaterina amin'ny iray amin'ireo sanda roa azo atao (1 na 0), ny qubit dia mety hisy ho fifangaroan'ny roa. Ity endri-javatra ity dia ahafahan'ny ordinatera quantum miasa amin'ny fomba mahomby kokoa (haingana kokoa) noho ny ordinatera mahazatra.

Faharoa, ny tombony amin'ny "fisavoritaka". Ity trangan-javatra ity dia fihetsika tsy manam-paharoa amin'ny fizika quantum izay mamatotra ny anjaran'ny habetsahan'ny singa samihafa, ka izay mitranga amin'ny iray dia hisy fiantraikany amin'ny hafa. Rehefa ampiharina amin'ny solosaina quantum dia midika izany fa afaka manodinkodina ny qubits rehetra miaraka izy ireo — amin'ny teny hafa, fa tsy manao kajy maromaro mifandimby, dia afaka manao azy rehetra miaraka ny solosaina quantum.

Ny hazakazaka hananganana ny solosaina quantum voalohany

Somary diso anarana ity lohateny ity. Ny orinasa lehibe toa an'i Microsoft, IBM ary Google dia efa namorona ny solosaina quantum andrana voalohany, saingy ireo prototype voalohany ireo dia manana qubits latsaky ny roapolo isaky ny chip. Ary na dia dingana voalohany lehibe aza ireo ezaka tany am-boalohany ireo, ny orinasa teknolojia sy ny sampan-draharaham-pikarohana momba ny governemanta dia mila manangana solosaina quantum ahitana 49 hatramin'ny 50 qubits farafahakeliny ho an'ny hype mba hihaona amin'ny mety ho an'ny tena izy.

Ho an'ity tanjona ity dia misy fomba fiasa maromaro andrana mba hahatratrarana ity dingana lehibe 50 qubit ity, fa ny roa kosa mijoro ambonin'ny olona rehetra.

Ao amin'ny toby iray, Google sy IBM dia mikendry ny hamolavola solosaina quantum amin'ny fanehoana ny qubits ho toy ny riandrano mikoriana amin'ny tariby superconducting izay mangatsiaka hatramin'ny -273.15 degre Celsius, na aotra tanteraka. Ny fisiana na ny tsy fisian'ny ankehitriny dia mijoro ho 1 na 0. Ny tombony amin'ity fomba ity dia ny fisian'ireo tariby superconducting na circuits ireo dia azo aorina amin'ny silisiôma, orinasa semiconductor fitaovana manana traikefa am-polony taona maro miasa miaraka.

Ny fomba fiasa faharoa, tarihin'i Microsoft, dia misy ireo ion voafandrika voatazona ao amin'ny efitrano banga ary amboarina amin'ny laser. Ny fiampangana oscillating dia miasa toy ny qubits, izay ampiasaina amin'ny fanodinana ny fiasan'ny ordinatera quantum.

Ahoana no hampiasantsika ordinatera quantum

Eny ary, apetratsika ankilabao ny teoria, andao hifantoka amin'ny fampiharana an'izao tontolo izao ho an'ireo solosaina quantum ireo eo amin'izao tontolo izao sy ny fomba ifandraisan'ny orinasa sy ny olona amin'izany.

Olana ara-logistika sy fanatsarana. Anisan'ny fampiasana haingana sy mahasoa indrindra amin'ny ordinatera quantum ny fanatsarana. Ho an'ny fampiharana fifampizaràna fiara, toa an'i Uber, inona no lalana haingana indrindra maka sy manatitra mpanjifa betsaka araka izay azo atao? Ho an'ireo goavam-be e-varotra, toa an'i Amazon, inona no fomba mahomby indrindra amin'ny fanaterana fonosana an'arivony tapitrisa mandritra ny fividianana fanomezana amin'ny fialantsasatra?

Ireny fanontaniana tsotra ireny dia mahatafiditra isa mihodinkodina an-jatony ka hatramin'ny an'arivony isan-karazany, zava-bita izay tsy zakan'ny solosaina maoderina; ka ho solon'izay, dia manisa ampahany kely amin'ireo fari-piainana ireo izy ireo mba hanampiana ireo orinasa ireo hitantana ny filany ara-pitaovana amin'ny fomba tsy dia tsara loatra. Saingy miaraka amin'ny solosaina quantum, dia hitetika ny tendrombohitra misy fiovana tsy misy hatsembohana.

Toetrandro sy toetrandro modeling. Mitovy amin'ilay teboka etsy ambony, ny antony mahatonga ny fantsona famantarana ny toetr'andro ho diso indraindray dia noho ny fisian'ny fari-piainan'ny tontolo iainana be loatra ho an'ny supercomputerany mba hokarakarain'izy ireo (izany ary indraindray ratsy ny fanangonana angon-drakitra momba ny toetrandro). Saingy miaraka amin'ny solosaina quantum, ny mpahay siansa momba ny toetrandro dia tsy vitan'ny hoe afaka maminavina tsara ny lamin'ny toetr'andro akaiky, fa afaka mamorona tombana ara-toetr'andro maharitra kokoa mba haminavina ny vokatry ny fiovan'ny toetr'andro.

Fanafody manokana. Ny famaritana ny ADN sy ny microbiome manokana anao dia tena zava-dehibe ho an'ny dokotera ho avy hanome fanafody izay mifanaraka tsara amin'ny vatanao. Raha toa ny supercomputers nentim-paharazana dia nanao dingana amin'ny famaritana ny ADN amin'ny vidiny mahomby, ny microbiome dia lavitra ny tratrany - fa tsy izany ho an'ny solosaina quantum ho avy.

Ny ordinatera Quantum dia ahafahan'ny Big Pharma haminavina tsara kokoa ny fihetsiky ny molekiola samihafa amin'ny zava-mahadomelina, ka manafaingana ny fivoaran'ny pharmaceutika sy ny fampidinana ny vidiny.

Fikarohana momba ny habakabaka. Ny teleskaopy amin'ny habakabaka ankehitriny (sy rahampitso) dia manangona angon-drakitra momba ny astrolojika isan'andro izay manara-maso ny fihetsiky ny vahindanitra, kintana, planeta ary asterôida an-tapitrisa tapitrisany. Mampalahelo fa data be loatra izany ho an'ny supercomputers amin'izao fotoana izao mba hosivanina mba hanaovana fikarohana misy dikany matetika. Saingy miaraka amin'ny solosaina quantum matotra miaraka amin'ny fianarana milina, ireo angon-drakitra rehetra ireo dia azo karakaraina tsara amin'ny farany, manokatra ny varavarana hahitana planeta vaovao an-jatony ka hatramin'ny an'arivony isan'andro amin'ny fiandohan'ny taona 2030.

Siansa fototra. Mitovy amin'ireo teboka etsy ambony ireo, ny herin'ny informatika manta azon'ireo solosaina quantum ireo dia ahafahan'ny mpahay siansa sy ny injeniera hamolavola akora simika sy akora vaovao, ary koa motera miasa tsara kokoa ary mazava ho azy, kilalao Krismasy mangatsiaka kokoa.

Mianatra ny milina. Amin'ny fampiasana solosaina nentim-paharazana, ny algorithm amin'ny fianarana milina dia mila ohatra be dia be voarindra sy misy marika (data lehibe) mba hianarana fahaiza-manao vaovao. Miaraka amin'ny computing quantum, ny lozisialy fianarana milina dia afaka manomboka mianatra bebe kokoa tahaka ny olombelona, izay ahafahan'izy ireo maka fahaiza-manao vaovao amin'ny fampiasana data kely kokoa, data mikorontana, matetika miaraka amin'ny torolalana vitsivitsy.

Lohahevitra mampientanentana eo amin'ny mpikaroka amin'ny sehatry ny faharanitan-tsaina artifisialy (AI) ihany koa ity fampiharana ity, satria mety hanafaingana ny fandrosoana amin'ny fikarohana AI mandritra ny am-polony taona maro io fampiharana io. Bebe kokoa momba izany ao amin'ny andiany Future of Artificial Intelligence.

fanafenana. Mampalahelo fa ity no fampiharana izay mampitebiteby ny ankamaroan'ny mpikaroka sy ny sampam-pitsikilovana. Ny serivisy fanafenana rehetra amin'izao fotoana izao dia miankina amin'ny famoronana tenimiafina izay mety haharitra an'arivony taona ny supercomputer maoderina hamakiana azy; Ny solosaina quantum dia mety handrovitra ireo fanalahidin'ny fanafenana ireo ao anatin'ny adiny iray.

Ny banky, ny fifandraisana, ny sampan-draharaham-piarovam-pirenena, ny Internet mihitsy dia miankina amin'ny encryption azo antoka mba hiasa. (Oh, ary adino koa ny bitcoin, raha jerena ny fiankinan-dohany amin'ny encryption.) Raha miasa araka ny nambarany ireo solosaina quantum ireo, dia ho tandindomin-doza avokoa ireo indostria ireo, ary mampidi-doza indrindra ny toe-karena maneran-tany mandra-pananganana ny encryption quantum mba hitazonana azy. hafainganam-pandeha.

Fandikan-teny amin'ny fotoana tena izy. Mba hamaranana ity toko ity sy ity andian-dahatsoratra ity amin'ny fanamarihana tsy dia mahasosotra loatra, ny ordinatera quantum dia afaka mandika teny tena lavorary eo anelanelan'ny fiteny roa, na amin'ny alalan'ny chat Skype na amin'ny alalan'ny fampiasana feo azo entina na implant amin'ny sofinao. .

Ao anatin'ny 20 taona dia tsy ho sakana amin'ny raharaham-barotra sy ny fifandraisana andavanandro intsony ny fiteny. Ohatra, ny olona iray izay tsy miteny anglisy afa-tsy dia afaka miditra am-pahatokiana kokoa amin'ny fifandraisana ara-barotra amin'ny mpiara-miombon'antoka any amin'ny firenena vahiny izay mety tsy ho tafiditra ao amin'ny marika anglisy, ary rehefa mitsidika ireo firenena vahiny ireo dia mety ho raiki-pitia amin'ny olona iray mihitsy aza io olona io. sendra miteny kantoney ihany.