Kvantna nadmoć: Računarsko rješenje koje može riješiti probleme kvantnim brzinama

• Autor:
• Ime autora

  Quantumrun Foresight
• Mart 20, 2022

Sažetak uvida

Kvantno računanje, koristeći kubite koji mogu postojati istovremeno i kao 0 i 1, otvara vrata rješavanju računskih problema brzinom daleko iznad klasičnih kompjutera. Ova tehnologija ima potencijal da transformiše industrije omogućavajući složeno predviđanje, razbijanje kriptografskih kodova, pa čak i repliciranje bioloških interakcija. Težnja za kvantnom nadmoći dovela je do značajnog napretka, uključujući značajan napredak u uzorkovanju bozona, ali također postavlja izazove kao što su pitanja kompatibilnosti, sigurnosni problemi i geopolitička razmatranja.

Kontekst kvantne nadmoći

Mašinski jezik kvantnog računara koristi kubite koji istovremeno postoje i kao 0 i kao 1 za istraživanje svih mogućih puteva, potencijalno rješavajući određene vrste računskih problema veličine brže od klasičnih kompjutera. Koncept koji stoji iza potonjeg pristupa poznat je kao kvantno računanje. Kvantna nadmoć, inače poznata kao kvantna prednost, cilj je polja kvantnog računarstva koji ima za cilj izgradnju programabilnog kvantnog računara koji može riješiti probleme koje klasični kompjuter ne bi mogao riješiti. Kada klasični računari koriste bitove, kvantni računari koriste kubite kao osnovnu jedinicu informacija.

Sa principom superpozicije, dva kubita mogu postojati na dva različita položaja u isto vrijeme. Kvantni algoritmi iskorištavaju koncept koji se zove kvantna zapetljanost za savršenu korelaciju kubita, omogućavajući kvantnom kompjuteru da pokaže svoju nadmoć. Ovi računari mogu biti sposobni da razbiju kriptografske kodove, repliciraju biološke i hemijske interakcije, kao i da izvode izuzetno složene funkcije predviđanja i budžetiranja u širokom spektru industrijskih aplikacija. 

Kvantna nadmoć je doživjela izuzetan napredak, a jedno od najnovijih otkrića dolazi iz Xanadua. U junu 2022., kanadska kompanija za kvantnu tehnologiju Xanadu izvijestila je o značajnom napretku u uzorkovanju bozona, koristeći petlje optičkih vlakana i multipleksiranje za detekciju srednje vrijednosti od 125 do 219 fotona iz 216 stisnutih modova, tvrdeći da je ubrzanje 50 miliona puta veće od prethodnih eksperimenata, uključujući Googleov. Ovo dostignuće naglašava dinamičnu i brzo razvijajuću prirodu kvantnog računarstva, sa različitim organizacijama koje pomeraju granice tehnologije.

Ometajući uticaj

Težnja tehnoloških divova i nacija za kvantnom nadmoći više je od trke za hvalisanjem; to je put do novih računarskih mogućnosti. Kvantni računari, sa svojom sposobnošću da izvode složene proračune pri brzinama nezamislivim sa klasičnim računarima, mogu dovesti do značajnog napretka u različitim oblastima. Od poboljšanja vremenske prognoze do ubrzanja otkrivanja lijekova, potencijalne primjene su ogromne. 

Međutim, razvoj kvantnog računarstva također donosi izazove i brige. Različiti pristupi kvantnom računarstvu, kao što je Googleova upotreba supravodljivih čipova i kineski fotonski prototip, ukazuju da još uvek ne postoji standardizovana metoda. Ovaj nedostatak uniformnosti može dovesti do problema kompatibilnosti i ometati saradnju između različitih entiteta. Štaviše, potencijal kvantnih kompjutera da razbiju postojeće metode šifriranja izaziva ozbiljne sigurnosne brige koje vlade i kompanije moraju riješiti.

Ne može se zanemariti ni geopolitički aspekt kvantne nadmoći. Konkurencija između supersila poput SAD-a i Kine u ovoj oblasti odražava širu borbu za tehnološku dominaciju. Ovo rivalstvo može potaknuti daljnja ulaganja i istraživanja, podstičući rast u srodnim industrijama i obrazovanju. Međutim, to također predstavlja rizik stvaranja tehnoloških podjela između nacija, što može dovesti do tenzija i neravnoteže u globalnom utjecaju. Saradnja i etička razmatranja u razvoju i primjeni kvantne tehnologije bit će ključni za osiguravanje da se njene prednosti dijele na široku i odgovornu stranu.

Implikacije kvantne nadmoći 

Šire implikacije kvantne nadmoći mogu uključivati:

• Budući poslovni modeli koji koriste kvantne računare za pružanje poslovnih rješenja. 
• Evolucija u sajber sigurnosti koja će postojeće šifriranje učiniti zastarjelim i prisiliti usvajanje složenijih rješenja za kvantno šifriranje. 
• Optimiziranje otkrivanja lijekova i proizvodnih procesa farmaceutskih i hemijskih kompanija. 
• Poboljšanje procesa optimizacije portfelja koje koriste kompanije za finansijske usluge. 
• Stvaranje veličine efikasnosti u svim poslovima koji zavise od logistike, npr. maloprodaja, isporuka, isporuka i još mnogo toga. 
• Kvantna tehnologija postaje sljedeće žarište ulaganja nakon umjetne inteligencije, što dovodi do većeg broja startupa u ovoj oblasti.

Pitanja koja treba razmotriti

• Kvantni kompjuteri su obećani već četiri decenije, šta mislite koliko će dugo trebati da budu komercijalizovani?
• Koje bi druge industrije mogle imati značajne utjecaje primjene kvantne nadmoći?