Kvantealderens begyndelse

Genudgivet af Platon

Abonnenter: 0

Begyndelsen af kvantealderen PlatoBlockchain Data Intelligence. Lodret søgning. Ai.

Det er et kvart århundrede siden, at de første kvantebits, eller qubits, blev koblet sammen for at lave en rudimentær kvantecomputer. Med deres evne til at repræsentere både enere og nuller i traditionelle computere på samme tid, er qubits de mest basale komponenter i systemer, der langt kan overgå nutidens computere til at løse visse typer problemer. Siden da har fremskridt i mindre grad afhang af hård videnskab end af anvendt teknik: at skabe mere stabile qubits, der kan holde deres kvantetilstand i mere end en lille brøkdel af et sekund, forbinde dem sammen i større systemer og komme med nye former for programmering til udnytte teknologiens egenskaber.

Dette tåler sammenligning med, hvad der skete i de tidlige dage af traditionel databehandling, efter opfindelsen af transistoren i 1940'erne og det integrerede kredsløb i 1958. Set i bakspejlet, den konstante, eksponentielle fremgang i kapaciteten beskrevet af Moores lov, som førte computere ind i mainstream, virker ubønhørlig.

kvantealder vil næppe udfolde sig med den samme følelse af metronomisk uundgåelighed. Det har potentialet til at levere store overraskelser, både på opsiden og nedadrettede. Et globalt kapløb er i gang for at udtænke nye teknikker til at kontrollere og udnytte kvanteeffekter og for at skabe langt mere effektive algoritmer - hvilket øger muligheden for pludselige spring i ydeevnen.

En sådan overraskelse er kommet med udgivelsen af kinesisk forskning foreslår en måde at bryde den mest almindelige form for online kryptering ved hjælp af en kvantecomputer, der ligner dem, der allerede er tilgængelige. Den bedrift - et potentielt "Sputnik-øjeblik" - havde været forventet at kræve langt mere avancerede kvantesystemer mange år ude i fremtiden.

Andre cybersikkerhedseksperter konkluderede til sidst, at denne metode sandsynligvis ikke ville fungere i praksis. Et spørgsmål er, hvorfor Kina ville have tilladt dets offentliggørelse, hvis det virkelig havde vist en måde at afsløre det meste af verdens hemmelige kommunikation på. Alligevel gav det stadig et stød og burde være et wake-up call for alle dem, især i USA, der bekymrer sig om risikoen for, at Kina udvikler teknologisk overherredømme.

Mange virksomheder i industrier som kemikalier, bankvirksomhed og bilproduktion har investeret i at lære at programmere kvantesystemer i håb om, at de første praktiske anvendelser kunne komme snart. Ved at modellere komplekse økonomiske risici, designe nye molekyler og fremskynde data-knusningen i maskinlæringssystemer kan kvantesystemer få et forspring, så snart de bliver endnu marginalt billigere eller hurtigere end eksisterende computere.

Dette øjeblik af "kvantefordel" - når systemerne viser praktisk, om end beskeden, overlegenhed over for visse problemer - ligger stadig, fristende nok, lige uden for rækkevidde. Med stigende investeringer og forventninger er mulighederne for kortsigtede skuffelser store, selvom det langsigtede potentiale synes uændret.

Det er stadig hårdt at holde qubits i deres kvantetilstand længe nok til at udføre nyttige beregninger. Den næste grænse ligger i at opfinde former for fejlkorrektion, der bruger nogle af qubits til at modvirke "støjen" forårsaget af denne mangel på sammenhæng. Nyere forskning tyder på, at der sker fremskridt med at løse dette problem hurtigere end forventet.

Potentialet for gennembrud inden for områder som fejlkorrektion har øget chancen for et kvantechok - når maskinerne tager springet fra fascinerende videnskabeligt eksperiment til verdensforandrende teknologi. Baseret på det tilsyneladende fejlbehæftede kinesiske krypteringspapir, er det overilet at forudsige, at dette øjeblik allerede er ved hånden. Men med så mange kræfter verden over, der går på at udnytte kvantemekanikkens egenskaber til computere, kan det være mere forhastet at udsætte en seriøs overvejelse af løfterne - og risiciene - til en anden dag.

<!–
->