Quantumrun

CREIDMHEASA ÍOMHÁ: Quantumrun

Mar a athróidh ríomhairí Quantum an domhan: Todhchaí na Ríomhairí P7

David Tal, Foilsitheoir, Futurist
@DavidTalWrites
LinkedIn

Luan, 09/14/2020 - 05:14

Tá go leor hype ag snámh thart ar an tionscal ríomhaireachta ginearálta, hype dírithe ar theicneolaíocht shonrach amháin a d'fhéadfadh gach rud a athrú: ríomhairí chandamach. Ós rud é gur ainm ár gcuideachta, admhóimid go bhfuil claonadh inár gcuid bullish ar an teicneolaíocht seo, agus le linn na caibidle deiridh seo dár sraith Future of Computers, tá súil againn an fáth a bhfuil sé sin a roinnt leat.

Ag leibhéal bunúsach, cuireann ríomhaire chandamach deis ar fáil faisnéis a láimhseáil ar bhealach atá difriúil go bunúsach. Go deimhin, a luaithe a aibíonn an teicneolaíocht seo, ní hamháin go réiteoidh na ríomhairí seo fadhbanna matamaitice níos tapúla ná aon ríomhaire atá ann faoi láthair, ach freisin aon ríomhaire a mheastar a bheith ann sna blianta beaga atá romhainn (ag glacadh leis go bhfuil dlí Moore fíor). I ndáiríre, cosúil lenár bplé timpeall superríomhairí sa chaibidil dheireanach againn, cuirfidh ríomhairí chandamach amach anseo ar chumas na daonnachta dul i ngleic le ceisteanna níos mó ná riamh a chabhróidh linn tuiscint níos doimhne a fháil ar an domhan thart orainn.

Cad iad ríomhairí chandamach?

Ar leataobh, cad é mar atá idir ríomhairí chandamach agus ríomhairí caighdeánacha? Agus conas a oibríonn siad?

Maidir le foghlaimeoirí físiúla, molaimid féachaint ar an bhfíseán gearr taitneamhach seo ó fhoireann Kurzgesagt YouTube faoin ábhar seo:

Idir an dá linn, dár léitheoirí, déanfaimid ár ndícheall chun ríomhairí chandamach a mhíniú gan gá le céim san fhisic.

Chun starters, ní mór dúinn a thabhairt chun cuimhne go bhfuil an t-aonad bunúsach de phróisis ríomhairí faisnéise beagán. Féadfaidh ceann amháin de dhá luach a bheith ag na giotáin seo: 1 nó 0, air nó as, tá nó níl. Má chomhcheanglaíonn tú go leor de na píosaí seo le chéile, is féidir leat ansin uimhreacha ar aon mhéid a léiriú agus gach cineál ríomhaireachtaí a dhéanamh orthu, i ndiaidh a chéile. Dá mhéad nó dá chumhachtaí an sliseanna ríomhaire, is ea is mó na huimhreacha is féidir leat ríomhaireachtaí a chruthú agus a chur i bhfeidhm, agus is amhlaidh is tapúla is féidir leat aistriú ó ríomh amháin go ríomh eile.

Tá ríomhairí Quantum difriúil ar dhá bhealach tábhachtach.

Ar dtús, is é an buntáiste a bhaineann le "superposition." Cé go n-oibríonn ríomhairí traidisiúnta le giotán, oibríonn ríomhairí chandamach le cubits. Is é an éifeacht forshuímh a chumasaíonn qubits ná in ionad é a bheith srianta do cheann amháin de dhá luach féideartha (1 nó 0), is féidir le qubit a bheith ann mar mheascán den dá cheann. Ligeann an ghné seo do ríomhairí chandamach oibriú níos éifeachtaí (níos tapúla) ná ríomhairí traidisiúnta.

Ar an dara dul síos, is é an buntáiste a bhaineann le "fostú." Is iompar fisice chandamach uathúil é an feiniméan seo a cheanglaíonn cinniúint cainníochta de cháithníní éagsúla, ionas go mbeidh tionchar ag an méid a tharlaíonn do dhuine ar na cinn eile. Nuair a chuirtear i bhfeidhm iad ar ríomhairí chandamach, ciallaíonn sé seo gur féidir leo a gcuid qubits go léir a ionramháil go comhuaineach - i bhfocail eile, in ionad sraith ríomhaireachtaí a dhéanamh ceann i ndiaidh a chéile, d'fhéadfadh ríomhaire chandamach iad go léir a dhéanamh ag an am céanna.

An rás chun an chéad ríomhaire chandamach a thógáil

Is mí-ainm é an ceannteideal seo. Chruthaigh cuideachtaí móra ar nós Microsoft, IBM agus Google na chéad ríomhairí chandamach turgnamhacha cheana féin, ach tá níos lú ná dhá dhosaen cubits in aghaidh an tslis i gceist leis na fréamhshamhlacha luatha seo. Agus cé gur chéad chéim iontach iad na hiarrachtaí luatha seo, beidh ar chuideachtaí teicneolaíochta agus ranna taighde rialtais ríomhaire chandamach a thógáil a mbeidh ar a laghad 49 go 50 qubits ann don hype chun freastal ar a acmhainn fhíordhomhanda teoiriciúil.

Chuige sin, tá roinnt cineálacha cur chuige á dtriail chun an chloch mhíle 50 cubit seo a bhaint amach, ach seasann dhá cheann os cionn gach duine.

I gcampa amháin, tá sé mar aidhm ag Google agus IBM ríomhaire chandamach a fhorbairt trí qubits a léiriú mar shruthanna a shreabhann trí shreanga sársheoltacha a fhuaraítear go -273.15 céim Celsius, nó absalóideach nialas. Seasann láithreacht nó easpa reatha do 1 nó 0. Is é an leas a bhaineann leis an gcur chuige seo ná gur féidir na sreanga nó na ciorcaid sársheoltóra seo a thógáil as sileacain, tá taithí na mblianta ag cuideachtaí leathsheoltóra ábhartha ag obair leis.

Is éard atá i gceist leis an dara cur chuige, faoi stiúir Microsoft, iain ghafa a choinnítear i bhfolússheomra agus a ionramhálann léasair. Feidhmíonn na luchtanna ascalacha mar qubits, a úsáidtear ansin chun oibríochtaí an ríomhaire chandamach a phróiseáil.

Conas a úsáidfimid ríomhairí chandamach

Ceart go leor, agus an teoiric á cur ar leataobh, dírímid ar na feidhmchláir fhíorshaolta a bheidh ag na ríomhairí chandamach seo ar an domhan agus ar an gcaoi a dtéann cuideachtaí agus daoine i ngleic leis.

Fadhbanna lóistíochta agus barrfheabhsú. I measc na n-úsáidí is láithreach agus is brabúsaí do ríomhairí chandamach beidh leas iomlán a bhaint as. Maidir le feidhmchláir chomhroinnte taistil, cosúil le Uber, cad é an bealach is tapúla chun an oiread custaiméirí agus is féidir a phiocadh suas agus a scaoileadh? Maidir le fathaigh ríomhthráchtála, cosúil le Amazon, cad é an bealach is cost-éifeachtaí chun na billiúin pacáistí a sheachadadh le linn an Rush ceannach bronntanas saoire?

Is éard atá i gceist leis na ceisteanna simplí seo ná na céadta a ghéarú go dtí na mílte athróg ag an am céanna, rud nach féidir le sárríomhairí nua-aimseartha a láimhseáil; mar sin ina ionad sin, ríomhann siad céatadán beag de na hathróga sin chun cabhrú leis na cuideachtaí seo a gcuid riachtanas lóistíochta a bhainistiú ar bhealach nach bhfuil chomh barrmhaith. Ach le ríomhaire chandamach, sleamhnóidh sé trí shliabh athróg gan briseadh allais.

Aimsir agus aeráid samhaltú. Cosúil leis an bpointe thuas, is é an fáth go n-éiríonn mícheart leis an gcainéal aimsire uaireanta ná toisc go bhfuil an iomarca athróg timpeallachta ann chun a gcuid sár-ríomhairí a phróiseáil (sin agus uaireanta drochbhailiúchán sonraí aimsire). Ach le ríomhaire chandamach, ní féidir le heolaithe aimsire patrúin aimsire gar-théarma amháin a thuar go foirfe, ach is féidir leo measúnuithe aeráide níos cruinne a chruthú freisin chun éifeachtaí an athraithe aeráide a thuar.

Leigheas pearsantaithe. Tá sé ríthábhachtach do DNA agus do mhicribhithóim uathúil a dhíchódú do dhochtúirí amach anseo chun drugaí a fhorordú atá in oiriúint go foirfe do do chorp. Cé go bhfuil sár-ríomhairí traidisiúnta tar éis dul chun cinn a dhéanamh maidir le DNA a dhíchódú go cost-éifeachtach, tá an micribhithóim i bhfad níos faide ná a bhaint amach - ach ní mar sin atá i gcás ríomhairí chandamach amach anseo.

Ligeann ríomhairí Quantum freisin do Big Pharma conas a imoibríonn móilíní éagsúla lena ndrugaí a thuar níos fearr, rud a chuirfidh dlús suntasach le forbairt chógaisíochta agus ag ísliú praghsanna.

Taiscéalaíocht spáis. Bailíonn teileascóip spáis an lae inniu (agus an lae amárach) méideanna ollmhóra sonraí íomhánna réalteolaíocha gach lá a rianaíonn gluaiseachtaí na trilliún réaltraí, réalta, pláinéid agus asteroids. Faraor, is iomarca sonraí é seo d’ollríomhairí an lae inniu chun iad a scagadh chun fionnachtana fiúntacha a dhéanamh ar bhonn rialta. Ach le ríomhaire chandamach aibí in éineacht le meaisín-fhoghlaim, is féidir na sonraí seo go léir a phróiseáil go héifeachtúil ar deireadh, ag oscailt an dorais chuig fionnachtain na gcéadta go dtí na mílte pláinéid nua gach lá faoi na luath-2030idí.

Eolaíochtaí bunúsacha. Cosúil leis na pointí thuas, cuirfidh an chumhacht ríomhaireachta amh a chumasaíonn na ríomhairí chandamach seo ar chumas eolaithe agus innealtóirí ceimiceáin agus ábhair nua a cheapadh, chomh maith le hinnill a fheidhmíonn níos fearr agus ar ndóigh, bréagáin Nollag níos fuaire.

foghlaim meaisín. Ag baint úsáide as ríomhairí traidisiúnta, teastaíonn méid ollmhór samplaí coimeádaithe agus lipéadaithe (sonraí móra) ó halgartaim meaisínfhoghlama chun scileanna nua a fhoghlaim. Le ríomhaireacht chandamach, féadann bogearraí meaisín-fhoghlama tosú ag foghlaim níos mó cosúil le daoine, trínar féidir leo scileanna nua a fháil ag baint úsáide as níos lú sonraí, sonraí níos messsier, go minic gan mórán treoracha.

Is ábhar spleodar é an feidhmchlár seo freisin i measc taighdeoirí i réimse na hintleachta saorga (AI), toisc go bhféadfadh an cumas foghlama nádúrtha feabhsaithe seo dlús a chur le dul chun cinn taighde AI le blianta fada. Tuilleadh faoi seo inár sraith Future of Artificial Intelligence.

Criptiú. Faraor, is é seo an feidhmchlár a bhfuil an chuid is mó de thaighdeoirí agus gníomhaireachtaí faisnéise neirbhíseach. Braitheann na seirbhísí criptithe reatha go léir ar phasfhocail a chruthú a thógfadh sár-ríomhaire nua-aimseartha na mílte bliain le scoilt; go teoiriciúil d'fhéadfadh ríomhairí chandamach sracadh trí na heochracha criptithe seo laistigh d'uair an chloig.

Baincéireacht, cumarsáid, seirbhísí slándála náisiúnta, braitheann an t-idirlíon féin ar criptithe iontaofa chun feidhmiú. (Ó, agus déan dearmad ar an bitcoin chomh maith, i bhfianaise a chroí-spleáchas ar chriptiú.) Má oibríonn na ríomhairí chandamach seo mar a fógraíodh, beidh na tionscail seo go léir i mbaol, ar an mbaol is measa ar gheilleagar iomlán an domhain go dtí go dtógfaimid criptiú chandamach a choinneáil. luas.

Aistriúchán teanga fíor-ama. Chun deireadh a chur leis an gcaibidil seo agus leis an tsraith seo ar nóta nach bhfuil chomh struis céanna, cumasóidh ríomhairí chandamach aistriúchán teanga fíor-ama, gar-foirfe idir dhá theanga ar bith, trí chomhrá Skype nó trí úsáid a bhaint as gléas fuaime inchaite nó ionchlannán i do chluas. .

I gceann 20 bliain, ní bheidh teanga ina bacainn ar ghnó agus ar idirghníomhaíochtaí laethúla a thuilleadh. Mar shampla, is féidir le duine nach labhraíonn ach Béarla dul i mbun caidrimh ghnó níos muiníní le comhpháirtithe i dtíortha iasachta nuair a theip ar bhrandaí Béarla dul i bhfód ar shlí eile, agus nuair a thugann sé cuairt ar na tíortha iasachta sin, féadfaidh an duine seo titim i ngrá le duine áirithe fiú. a tharlaíonn ach a labhairt Cantainis.