Quantumrun

KREDI IMAJ: Quantumrun

Ki jan òdinatè Quantum pral chanje mond lan: Future of Computers P7

David Tal, Piblikatè, Futurist
@DavidTalWrites
LinkedIn

Lendi, 09/14/2020 - 05:14

Gen yon anpil nan battage k ap flote nan endistri jeneral òdinatè a, battage ki santre sou yon teknoloji espesifik ki gen potansyèl pou chanje tout bagay: òdinatè pwopòsyon. Lè konpayi nou an omonim, nou pral admèt gen yon patipri nan optimisman nou an sou teknoloji sa a, ak nan kou a nan dènye chapit sa a nan seri Future of Computers nou an, nou espere pataje avèk ou jis poukisa sa a.

Nan yon nivo debaz, yon òdinatè pwopòsyon ofri yon opòtinite yo manipile enfòmasyon nan yon fason fondamantalman diferan. An reyalite, yon fwa ke teknoloji sa a matirite, òdinatè sa yo pral non sèlman rezoud pwoblèm matematik pi vit pase nenpòt òdinatè ki egziste kounye a, men tou, nenpòt òdinatè ki prevwa egziste nan pwochen deseni yo (si nou sipoze lwa Moore a se vre). An reyalite, menm jan ak diskisyon nou an alantou superordinateurs nan dènye chapit nou an, fiti òdinatè pwopòsyon pral pèmèt limanite abòde kesyon ki pi gwo ki ka ede nou jwenn yon konpreyansyon pwofon pi fon sou mond lan bò kote nou.

Ki sa ki òdinatè pwopòsyon?

Hype sou kote, jis ki jan òdinatè pwopòsyon yo diferan de òdinatè estanda? Ak ki jan yo travay?

Pou elèv k ap aprann vizyèl, nou rekòmande gade videyo sa a amizan ak kout nan men ekip Kurzgesagt YouTube la sou sijè sa a:

Pandan se tan, pou lektè nou yo, nou pral fè pi byen nou yo eksplike òdinatè pwopòsyon san yo pa bezwen yon diplòm fizik.

Pou kòmanse, nou bezwen sonje ke inite debaz la nan pwosesis òdinatè enfòmasyon se yon ti jan. Bits sa yo ka gen youn nan de valè: 1 oswa 0, sou oswa koupe, wi oswa non. Si ou konbine ase nan Bits sa yo ansanm, ou ka Lè sa a, reprezante nimewo nan nenpòt ki gwosè epi fè tout kalite kalkil sou yo, sou apre lòt la. Plis pi gwo oswa pi pwisan chip òdinatè a, se pi gwo nimewo yo ou ka kreye ak aplike kalkil, ak pi vit ou ka deplase soti nan yon kalkil nan yon lòt.

Òdinatè kwantik yo diferan nan de fason enpòtan.

Premyèman, se avantaj "sipèpozisyon." Pandan ke òdinatè tradisyonèl yo opere ak bits, òdinatè pwopòsyon yo opere ak qubits. Efè sipèpozisyon kbit yo pèmèt se ke olye pou yo te contrainte nan youn nan de valè posib (1 oswa 0), yon qubit ka egziste kòm yon melanj de tou de. Karakteristik sa a pèmèt òdinatè pwopòsyon yo opere pi efikas (pi vit) pase òdinatè tradisyonèl yo.

Dezyèmman, se avantaj ki genyen nan "enmele". Fenomèn sa a se yon konpòtman inik pwopòsyon fizik ki mare desten yon kantite patikil diferan, pou sa ki rive youn pral afekte lòt yo. Lè yo aplike nan òdinatè pwopòsyon, sa vle di yo ka manipile tout kbit yo an menm tan-sa vle di, olye pou yo fè yon seri kalkil youn apre lòt, yon òdinatè pwopòsyon ka fè yo tout an menm tan.

Ras la pou konstwi premye òdinatè pwopòsyon an

Tit sa a se yon ti jan nan yon move non. Konpayi dirijan tankou Microsoft, IBM ak Google te deja kreye premye òdinatè pwopòsyon eksperimantal yo, men pwototip bonè sa yo prezante mwens pase de douzèn qubits pou chak chip. Epi pandan ke efò bonè sa yo se yon gwo premye etap, konpayi teknoloji ak depatman rechèch gouvènman an ap bezwen bati yon òdinatè pwopòsyon ki gen omwen 49 a 50 qubits pou battage a satisfè potansyèl teyorize mond reyèl la.

Pou sa ka fèt, gen yon kantite apwòch ke yo te fè eksperyans ak reyalize etap enpòtan 50 qubit sa a, men de kanpe pi wo a tout moun.

Nan yon sèl kan, Google ak IBM vize pou devlope yon òdinatè pwopòsyon lè yo reprezante kbit kòm kouran k ap koule nan fil supèkonduktif ki refwadi a -273.15 degre Sèlsiyis, oswa zewo absoli. Prezans oswa absans aktyèl la vle di yon 1 oswa 0. Benefis apwòch sa a se ke fil superconducteurs sa yo oswa sikui yo ka bati soti nan Silisyòm, yon konpayi semi-conducteurs materyèl gen dè dekad nan eksperyans k ap travay ak.

Dezyèm apwòch la, ki te dirije pa Microsoft, enplike iyon kwense ki te kenbe an plas nan yon chanm vakyòm ak manipile pa lazè. Chaj yo osile fonksyone kòm qubits, ki Lè sa a, yo itilize pou trete operasyon òdinatè pwopòsyon an.

Ki jan nou pral sèvi ak òdinatè pwopòsyon yo

Oke, mete teyori a sou kote, ann konsantre sou aplikasyon mond reyèl la òdinatè pwopòsyon sa yo pral genyen sou mond lan ak fason konpayi yo ak moun angaje ak li.

Pwoblèm lojistik ak optimize. Pami itilizasyon ki pi imedya ak pwofitab pou òdinatè pwopòsyon yo pral optimize. Pou aplikasyon pou pataje woulib, tankou Uber, ki wout ki pi rapid pou pran ak depoze plis kliyan ke posib? Pou gran komès elektwonik, tankou Amazon, ki fason ki pi pri-efikas yo delivre dè milya de pakè pandan prese achte kado jou ferye yo?

Kesyon senp sa yo enplike nimewo crunching dè santèn a dè milye de varyab nan yon fwa, yon feat ke superordinateurs modèn jis pa ka jere; Se konsa, olye de sa, yo kalkile yon ti pousantaj nan varyab sa yo ede konpayi sa yo jere bezwen lojistik yo nan yon fason mwens pase optimal. Men, ak yon òdinatè pwopòsyon, li pral tranch nan yon mòn nan varyab san yo pa kraze yon swe.

Tan ak klima modèl. Menm jan ak pwen ki pi wo a, rezon ki fè kanal move tan an pafwa vin mal se paske gen twòp varyab anviwònman pou sipèkonpitè yo trete (sa epi pafwa move tan koleksyon done). Men, ak yon òdinatè pwopòsyon, syantis move tan yo ka pa sèlman pwevwa modèl move tan pre-tèm parfe, men yo ka tou kreye pi egzak evalyasyon klima alontèm pou predi efè chanjman nan klima.

Medikaman pèsonalize. Dekode ADN ou ak mikrobyom inik ou enpòtan anpil pou pwochen doktè yo preskri medikaman ki parfe adapte ak kò ou. Pandan ke supercomputers tradisyonèl yo te fè pwogrè nan dekode ADN yon pri-efikas, mikrobyom nan pi lwen pase yo rive, men se pa konsa pou pwochen òdinatè pwopòsyon yo.

Òdinatè kwantik yo pral pèmèt tou Big Pharma pi byen predi ki jan diferan molekil reyaji ak dwòg yo, kidonk siyifikativman akselere devlopman pharmaceutique ak bese pri.

Eksplorasyon espas. Teleskòp espas jodi a (ak demen) kolekte yon gwo kantite done simagri astrolojik chak jou ki swiv mouvman milya dola galaksi, zetwal, planèt, ak astewoyid. Malerezman, sa a se twòp done pou sipè òdinatè jodi a tamize nan fè dekouvèt siyifikatif sou yon baz regilye. Men, ak yon òdinatè pwopòsyon ki gen matirite konbine avèk aprantisaj machin, tout done sa yo ka finalman trete avèk efikasite, louvri pòt la nan dekouvèt dè santèn a dè milye de nouvo planèt chak jou nan kòmansman ane 2030 yo.

Syans fondamantal yo. Menm jan ak pwen ki anwo yo, pouvwa informatique anvan tout koreksyon òdinatè pwopòsyon sa yo pèmèt pral pèmèt syantis ak enjenyè elabore nouvo pwodwi chimik ak materyèl, ansanm ak pi bon motè fonksyone ak nan kou, jwèt Nwèl ki pi fre.

Aprantisaj machin. Sèvi ak òdinatè tradisyonèl yo, algorithm aprantisaj machin yo bezwen yon kantite jeyan egzanp ki gen etikèt (gwo done) pou aprann nouvo ladrès. Avèk enfòmatik pwopòsyon, lojisyèl aprantisaj machin yo ka kòmanse aprann plis tankou moun, kote yo ka pran nouvo ladrès lè l sèvi avèk mwens done, done pi mal, souvan ak kèk enstriksyon.

Aplikasyon sa a se tou yon sijè eksitasyon nan mitan chèchè nan domèn entèlijans atifisyèl (AI), kòm kapasite amelyore aprantisaj natirèl sa a ta ka akselere pwogrè nan rechèch AI pa dè dekad. Plis sou sa nan seri avni entèlijans atifisyèl nou an.

Chifreman. Malerezman, sa a se aplikasyon an ki gen pi chèchè ak ajans entèlijans nève. Tout sèvis chifreman aktyèl depann sou kreye modpas ki ta pran yon sipè òdinatè modèn plizyè milye ane pou krake; òdinatè pwopòsyon te kapab teyorikman dechire nan kle sa yo chifreman nan mwens pase yon èdtan.

Banking, kominikasyon, sèvis sekirite nasyonal, entènèt la li menm depann sou chifreman serye pou fonksyone. (O, epi bliye sou bitcoin a tou, bay depandans debaz li yo sou chifreman.) Si òdinatè pwopòsyon sa yo travay jan yo pibliye, tout endistri sa yo pral an risk, nan pi move a mete an danje tout ekonomi mondyal la jiskaske nou bati chifreman pwopòsyon pou kenbe. vitès.

Tradiksyon lang an tan reyèl. Pou fini chapit sa a ak seri sa a sou yon nòt mwens estrès, òdinatè pwopòsyon yo pral pèmèt tou pre pafè, tradiksyon lang an tan reyèl ant nenpòt de lang, swa sou yon chat Skype oswa atravè itilizasyon yon aparèy odyo ou mete nan zòrèy ou. .

Nan 20 ane, lang yo p ap yon baryè pou biznis ak entèraksyon chak jou ankò. Pou egzanp, yon moun ki sèlman pale angle ka plis konfyans antre nan relasyon biznis ak patnè nan peyi etranje kote mak angle yo ta otreman echwe pou antre, epi lè vizite peyi etranje yo, moun sa a ka menm tonbe nan renmen ak yon sèten moun ki. sèlman rive pale Kantonè.