Квантна надмоћ: Рачунарско решење које може решити проблеме квантним брзинама

• Аутор:
• ime аутора

  Куантумрун Форесигхт
• Март КСНУМКС, КСНУМКС

Сажетак увида

Квантно рачунарство, користећи кубите који могу постојати истовремено као 0 и 1, отвара врата решавању рачунарских проблема брзином која је далеко већа од класичних рачунара. Ова технологија има потенцијал да трансформише индустрије омогућавањем комплексног предвиђања, разбијањем криптографских кодова, па чак и реплицирањем биолошких интеракција. Тежња за квантном надмоћи довела је до значајног напретка, укључујући значајан напредак у узорковању бозона, али такође поставља изазове као што су питања компатибилности, безбедносни проблеми и геополитичка разматрања.

Контекст квантне надмоћи

Машински језик квантног рачунара користи кубите који истовремено постоје и као 0 и као 1 за истраживање свих могућих путева, потенцијално решавајући за одређене типове рачунарских проблема величине брже од класичних рачунара. Концепт који стоји иза последњег приступа познат је као квантно рачунарство. Квантна надмоћ, иначе позната као квантна предност, је циљ поља квантног рачунарства који има за циљ да изгради програмабилни квантни рачунар који може да реши проблеме које класични рачунар не би могао да реши. Тамо где класични рачунари користе битове, квантни рачунари користе кубите као основну јединицу информација.

Са принципом суперпозиције, два кубита могу истовремено постојати на две различите позиције. Квантни алгоритми користе концепт који се зове квантна запетљаност за савршену корелацију кубита, омогућавајући квантном рачунару да демонстрира своју надмоћ. Ови рачунари би могли бити способни да разбију криптографске кодове, реплицирају биолошке и хемијске интеракције, као и да изводе изузетно сложене функције предвиђања и буџетирања у широком спектру индустријских апликација. 

Квантна надмоћ је забележила изузетан напредак, а једно од најновијих открића долази из Ксанадуа. У јуну 2022, канадска фирма за квантне технологије Ксанаду пријавила је значајан напредак у узорковању бозона, користећи петље оптичких влакана и мултиплексирање за детекцију средње вредности од 125 до 219 фотона из 216 стиснутих модова, тврдећи да је убрзање 50 милиона пута веће од претходних експеримената, укључујући Гоогле-ов. Ово достигнуће наглашава динамичну и брзо развијајућу природу квантног рачунарства, са различитим организацијама које померају границе технологије.

Ометајући утицај

Тежња технолошких гиганата и нација за квантном надмоћи је више од трке за хвалисање; то је пут до нових рачунарских могућности. Квантни рачунари, са својом способношћу да изводе сложене прорачуне при брзинама незамисливим са класичним рачунарима, могу довести до значајног напретка у различитим областима. Од побољшања временске прогнозе до убрзања откривања лекова, потенцијалне примене су огромне. 

Међутим, развој квантног рачунарства такође доноси изазове и бриге. Различити приступи квантном рачунарству, као што је Гугл-ова употреба суправодљивих чипова и фотонски прототип Кине, указују да још увек не постоји стандардизована метода. Овај недостатак униформности може довести до проблема компатибилности и ометати сарадњу између различитих ентитета. Штавише, потенцијал квантних рачунара да разбију тренутне методе шифровања изазива озбиљне безбедносне забринутости које владе и предузећа треба да реше.

Не може се превидети ни геополитички аспект квантне надмоћи. Конкуренција између суперсила попут САД и Кине у овој области одражава ширу борбу за технолошку доминацију. Ово ривалство може подстаћи даље инвестиције и истраживања, подстичући раст у сродним индустријама и образовању. Међутим, то такође представља ризик од стварања технолошких подела између нација, што може довести до тензија и неравнотеже у глобалном утицају. Сарадња и етичка разматрања у развоју и примени квантне технологије биће кључни за осигуравање да се њене користи деле на широк и одговоран начин.

Импликације квантне надмоћи 

Шире импликације квантне надмоћи могу укључивати:

• Будући пословни модели који користе квантне рачунаре за пружање пословних решења. 
• Еволуција у сајбер безбедности која ће постојеће шифровање учинити застарелим и приморати усвајање сложенијих решења за квантно шифровање. 
• Оптимизација процеса откривања лекова и производње фармацеутских и хемијских компанија. 
• Побољшање процеса оптимизације портфеља које користе компаније за финансијске услуге. 
• Стварање величине ефикасности у свим пословима који зависе од логистике, нпр. малопродаја, испорука, испорука и још много тога. 
• Квантна технологија постаје следећа инвестициона тачка након вештачке интелигенције, што доводи до више стартапа у овој области.

Питања која треба размотрити

• Квантни рачунари су обећани већ четири деценије, шта мислите колико ће бити потребно да се комерцијализују?
• Које друге индустрије могу да виде значајне утицаје примене квантне надмоћи?