Quantu basatu in luce: u futuru luminosu di l'informatica quantistica

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  Quantumrun Foresight
• Ferraghju 26, 2024

Riassuntu insight

Sviluppi recenti in l'informatica quantistica basata in luce suggerenu un cambiamentu in a tecnulugia di computazione, passendu da i metudi tradiziunali à l'usu di particelle di luce per u processu. Stu cambiamentu prumette una risoluzione di prublemi più efficaci è più veloce in diversi campi è u putenziale di benefici ambientali per via di i bisogni energetichi ridotti. Questi avanzamenti ponenu ancu dumande impurtanti nantu à a sicurità di e dati, l'evoluzione di u mercatu di u travagliu è a cumpetitività tecnologica globale.

Cuntestu quantum basatu in luce

Diversi sviluppi sò stati sviluppati in l'informatica quantistica basata in luce. L'informatica quantistica basata in a luce, o l'informatica quantistica fotonica, usa fotoni (particelle di luce) per eseguisce computazioni. In cuntrastu, l'informatica tradiziunale usa circuiti elettrici è bits. In u ghjugnu di u 2023, i circadori di u MIT anu scupertu chì e nanoparticelle di perovskite di alogenuro di piombo ponu pruduce un flussu consistente di fotoni. Questi materiali ùn sò micca solu promettenti per i futuri pannelli solari per via di a so ligerezza è a facilità di pruduzzione, ma si distinguenu ancu per u so potenziale in tecnulugia avanzata perchè ponu esse facilmente fatti è appiicati à superfici cum'è u vetru.

Dopu, in uttrovi 2023, i scientisti chinesi anu fattu un avanzu cù u so novu computer quantisticu basatu in luce, Jiuzhang 3.0, chì hà stabilitu un novu record mundiale detectendu 255 fotoni, superendu assai i 2.0 fotoni di u so predecessore Jiuzhang 113. Stu prugressu permette à Jiuzhang 3.0 di fà un milione di volte più veloce di Jiuzhang 2.0 per risolve i prublemi di campionamentu di bosoni gaussiani, un mudellu matematicu cumplessu utilizatu in l'informatica quantistica. Sorprendentemente, Jiuzhang 3.0 pò processà i più intricati campioni di bosoni gaussiani in un solu microsecondu, un compitu chì u supercomputer più veloce di u mondu, Frontier, averia bisognu di più di 20 miliardi d'anni per compie. 

Infine, in ghjennaghju 2024, i scientisti giapponesi anu annunziatu avanzamenti significativi in ​​l'eliminazione di a necessità di e temperature ultra-basse richieste da e macchine quantistiche attuali basate in luce. U so scuperta implica una fonte di "luce cumpressa" d'altu rendiment per a trasmissione di l'infurmazioni per custruisce un computer quantum putente da 2030. Stu sviluppu offre un potenziale scalabilità è vantaghji di l'efficienza di l'energia annantu à l'altri metudi cum'è l'informatica quantistica superconduttiva è basata in siliciu.

Impact disruptive

L'avanzamenti in l'informatica quantistica basata in luce sò previsti per migliurà significativamente l'efficienza è a velocità di computazione. A capacità di sta tecnulugia per uperà à a temperatura di l'ambienti riduce a necessità di sistemi di rinfrescante cumplessi, facendu più amichevule à l'ambiente è costu-efficace. L'efficienza aumentata è i costi operativi più bassi puderanu incuragisce l'adopzione più larga di tecnulugia di l'informatica quantistica in diversi settori, accelerà a ricerca è u sviluppu in l'intelligenza artificiale, a scienza di i materiali è a criptografia.

U sviluppu di l'informatica quantistica basata in luce pò ancu purtà à un accessu più rapidu è accessibile à risorse computazionali avanzate. Stu cambiamentu puderia risultatu in una sicurità persunale rinfurzata per mezu di metudi di criptografia più sofisticati per a prutezzione di dati. In l'educazione, tali avanzamenti ponu furnisce i studienti è i circadori cù novi strumenti per l'apprendimentu è a scuperta. Inoltre, cum'è sta tecnulugia matura, puderia creà novi opportunità di travagliu è percorsi di carriera in l'informatica quantistica è l'industrii cunnessi.

I guverni prubabilmente vederanu questi sviluppi cum'è una opportunità per rinfurzà e capacità naziunali in a scienza è a tecnulugia. L'investimenti in l'informatica quantistica basata in luce ponu aumentà u vantaghju cumpetitivu di un paese in l'industrii è a ricerca d'alta tecnulugia. Sta tecnulugia pò ancu esse bisognu di l'aghjurnamenti in i frameworki regulatori, in particulare in quantu à a sicurità di e dati, per affruntà i novi sfidi posti da capacità computazionali avanzate. Inoltre, i guverni puderanu bisognu di favurizà partenariati trà l'accademia, l'industria è l'istituzioni di ricerca per sfruttà pienamente u putenziale di l'informatica quantistica basata in luce.

Implicazioni di quantu basati in luce

Implicazioni più largu di quantu basati in luce ponu include: 

• Capacità computazionale rinfurzata in i settori di ricerca, chì porta à una modellazione climatica più rapida è più precisa è risultati di ricerca di e malatie.
• A scuperta accelerata è u sviluppu di novi materiali è droghe, riducendu u tempu è u costu di portà questi à u mercatu.
• A dumanda aumentata di metudi di criptografia quantum-resistenti, chì porta à una crescita di l'investimenti in cibersigurtà è l'innuvazione in e tecnulugia di prutezzione di dati.
• Cambiamenti in l'enfasi educativa versu l'informatica quantistica è i campi cunnessi, creendu novi opportunità di apprendimentu è percorsi di carriera in tecnulugia emergenti.
• I guverni chì investenu in l'infrastruttura di l'informatica quantistica è l'educazione, chì miranu à ottene un vantaghju cumpetitivu in a leadership tecnologica globale.
• Cambiamenti in a dinamica geopolitica, cum'è e nazioni si disputanu a dominazione in e capacità di l'informatica quantistica, putenzialmente purtendu à novi alleanze è rivalità.
• A demucratizazione di risorse computazionali d'altu livellu, chì permette à e imprese più chjuche è istituzioni di ricerca di cumpete cù entità più grande.
• Aumentu di i metudi di computazione efficienti in energia è amichevuli à l'ambiente, cuntribuiscenu à l'impronte di carbonu ridutte in l'industria tecnologica.
• Trasfurmazione di mudelli di cummerciale in settori cum'è a finanza è a logistica per via di l'ottimisazione avanzata è e capacità di modellazione predittiva.
• Sfide giuridiche è etiche derivanti da capacità computazionali avanzate, chì necessitanu novi regulamenti è strutture di guvernanza.

Dumande da cunsiderà

• Cumu l'integrazione di l'informatica quantistica basata in luce in diverse industrii puderia rimodificà u mercatu di u travagliu?
• In quali modi l'avanzamentu di l'informatica quantistica pò influenzà a sicurità di dati globale?