Ljocht-basearre quantum: De ljochte takomst fan quantum computing

• Skriuwer:
• Namme fan auteur

  Quantumrun Foresight
• Febrewaris 26, 2024

Ynsjoch gearfetting

Resinte ûntjouwings yn ljocht-basearre quantum computing suggerearje in ferskowing yn computational technology, ferhuzing fan tradisjonele metoaden nei it brûken fan ljocht dieltsjes foar ferwurking. Dizze ferskowing belooft effisjinter en rapper probleemoplossing op ferskate fjilden en it potinsjeel foar miljeufoardielen troch fermindere enerzjyferlet. Dizze foarútgong ropt ek wichtige fragen op oer gegevensfeiligens, evolúsje fan 'e arbeidsmerk, en wrâldwide technologyske konkurrinsjefermogen.

Ljocht-basearre kwantum kontekst

Ferskate ûntjouwings binne ûntdutsen yn ljocht-basearre quantum computing. Ljocht-basearre quantum computing, of fotonyske quantum computing, brûkt fotonen (ljocht dieltsjes) te fieren berekkeningen. Yn tsjinstelling brûkt tradisjonele komputer elektryske sirkwy en bits. Yn juny 2023 ûntdutsen MIT-ûndersikers dat lead-halide perovskite nanopartikels in konsekwinte stream fan fotonen kinne produsearje. Dizze materialen binne net allinich belofte foar takomstige sinnepanielen troch har lichtgewicht en maklike produksje, mar se steane ek út foar har potensjeel yn avansearre technologyen, om't se maklik kinne wurde makke en tapast op oerflakken lykas glês.

Doe, yn oktober 2023, makken Sineeske wittenskippers in trochbraak mei har nije ljocht-basearre kwantumkompjûter, Jiuzhang 3.0, dy't in nij wrâldrekord hat steld troch it opspoaren fan 255 fotonen, fier oer de 2.0 fotonen fan syn foargonger Jiuzhang 113. Dizze foarútgong lit Jiuzhang 3.0 in miljoen kear rapper útfiere as Jiuzhang 2.0 by it oplossen fan Gaussyske boson-samplingproblemen, in kompleks wiskundich model dat brûkt wurdt yn kwantumberekkening. Opfallend is dat Jiuzhang 3.0 de meast yngewikkelde Gaussyske boson-samplingmonsters yn mar ien mikrosekonde kin ferwurkje, in taak dy't de rapste superkomputer fan 'e wrâld, Frontier, mear dan 20 miljard jier nedich wêze soe om te foltôgjen. 

Uteinlik, yn jannewaris 2024, kundige Japanske wittenskippers wichtige foarútgong oan by it eliminearjen fan de needsaak foar de ultra-lege temperatueren dy't nedich binne troch hjoeddeistige ljocht-basearre kwantummasines. Harren trochbraak omfettet in hege-optreden "komprimearre ljocht" boarne foar ynformaasje oerdracht te bouwen in krêftige kwantum kompjûter troch 2030. Dizze ûntwikkeling biedt potinsjele scalability en macht effisjinsje foardielen boppe oare metoaden lykas superconducting en silisium-basearre kwantum kompjûters.

Disruptive ynfloed

De foarútgong yn ljocht-basearre quantum computing wurdt ferwachte dat de berekkeningseffisjinsje en snelheid signifikant ferbetterje. De mooglikheid fan dizze technology om te operearjen by keamertemperatuer ferminderet de needsaak foar komplekse koelsystemen, wêrtroch it miljeufreonliker en rendabeler wurdt. De ferhege effisjinsje en legere operasjonele kosten kinne in bredere oannimmen fan kwantumberekkeningstechnologyen yn ferskate sektoaren stimulearje, it fersnellen fan ûndersyk en ûntwikkeling yn keunstmjittige yntelliginsje, materiaalwittenskip en kryptografy.

De ûntwikkeling fan ljocht-basearre quantum computing kin ek liede ta rapper en betelbere tagong ta avansearre berekkeningsboarnen. Dizze ferskowing kin resultearje yn ferbettere persoanlike feiligens troch mear ferfine fersiferingsmetoaden foar gegevensbeskerming. Yn it ûnderwiis kinne sokke foarútgong studinten en ûndersikers nije ark leverje foar learen en ûntdekking. Derneist, as dizze technology rijpt, kin it nije wurkmooglikheden en karriêrepaden oanmeitsje yn kwantumkomputer en besibbe yndustry.

Oerheden sille dizze ûntwikkelingen wierskynlik sjogge as in kâns om nasjonale mooglikheden yn wittenskip en technology te ferbetterjen. Ynvestearingen yn ljocht-basearre quantum computing kinne it konkurrinsjefoardiel fan in lân stimulearje yn heechtechnyske yndustry en ûndersyk. Dizze technology kin ek fernijings fereaskje yn regeljouwingskaders, benammen oangeande gegevensfeiligens, om de nije útdagings oan te pakken dy't troch avansearre berekkeningsfeardigens steld wurde. Fierder moatte regearingen miskien gearwurkingsferbannen tusken akademisy, yndustry en ûndersyksynstituten stimulearje om it potensjeel fan ljocht-basearre quantum computing folslein te benutten.

Gefolgen fan ljocht-basearre kwantum

Widere gefolgen fan ljocht-basearre kwantum kinne omfetsje: 

• Ferbettere berekkeningsmooglikheden yn ûndersykssektoren, dy't liede ta rapper en krekter klimaatmodellering en resultaten foar sykteûndersyk.
• Fersnelde ûntdekking en ûntwikkeling fan nije materialen en medisinen, it ferminderjen fan de tiid en kosten om dizze op 'e merk te bringen.
• Ferhege fraach nei kwantum-resistinte fersiferingsmetoaden, dy't liedt ta in tanimming fan ynvestearingen yn cybersecurity en ynnovaasje yn technologyen foar gegevensbeskerming.
• Feroarings yn edukative fokus nei quantum computing en besibbe fjilden, it meitsjen fan nije learmooglikheden en karriêrepaden yn opkommende technologyen.
• Oerheden dy't ynvestearje yn kwantumkomputerynfrastruktuer en ûnderwiis, mei as doel in kompetitive foardiel te krijen yn wrâldwide technologyliederskip.
• Feroaringen yn geopolitike dynamyk, om't folken stride foar dominânsje yn kwantumkomputermooglikheden, dy't mooglik liede ta nije alliânsjes en rivaliteit.
• De demokratisearring fan berekkeningsboarnen op heech nivo, wêrtroch lytsere bedriuwen en ûndersyksynstellingen kinne konkurrearje mei gruttere entiteiten.
• Opkomst yn enerzjysunige en miljeufreonlike berekkeningsmetoaden, en draacht by oan fermindere koalstoffoetôfdrukken yn 'e tech-yndustry.
• Transformaasje fan bedriuwsmodellen yn sektoaren lykas finânsjes en logistyk fanwege avansearre optimalisaasje en foarsizzende modellering mooglikheden.
• Juridyske en etyske útdagings dy't fuortkomme út avansearre komputerfeardigens, dy't nije regeljouwing en bestjoersstruktueren fereaskje.

Fragen om te beskôgje

• Hoe kin it yntegrearjen fan ljocht-basearre quantum computing yn ferskate yndustry de arbeidsmerk feroarje?
• Op hokker wizen koe de foarútgong fan kwantumkomputing ynfloed hawwe op globale gegevensfeiligens?