Η αυγή της κβαντικής εποχής

Αναδημοσίευση από τον Πλάτωνα

Ακολουθούν: 0

Η ανατολή της κβαντικής εποχής PlatoBlockchain Data Intelligence. Κάθετη αναζήτηση. Ολα συμπεριλαμβάνονται.

Έχει περάσει ένα τέταρτο του αιώνα από τότε που τα πρώτα κβαντικά bit, ή qubits, συνδέθηκαν μεταξύ τους για να φτιάξουν έναν υποτυπώδη κβαντικό υπολογιστή. Με την ικανότητά τους να αντιπροσωπεύουν ταυτόχρονα το ένα και το μηδέν στους παραδοσιακούς υπολογιστές, τα qubits είναι τα πιο βασικά στοιχεία συστημάτων που θα μπορούσαν να ξεπεράσουν κατά πολύ τους σημερινούς υπολογιστές στην επίλυση ορισμένων τύπων προβλημάτων. Από τότε, η πρόοδος εξαρτάται λιγότερο από τη σκληρή επιστήμη παρά από την εφαρμοσμένη μηχανική: δημιουργώντας πιο σταθερά qubits που μπορούν να διατηρήσουν την κβαντική τους κατάσταση για περισσότερο από ένα μικρό κλάσμα του δευτερολέπτου, συνδέοντάς τα μεταξύ τους σε μεγαλύτερα συστήματα και δημιουργώντας νέες μορφές προγραμματισμού αξιοποιούν τα χαρακτηριστικά της τεχνολογίας.

Αυτό συγκρίνεται με αυτό που συνέβη στις πρώτες μέρες των παραδοσιακών υπολογιστών, μετά την εφεύρεση του τρανζίστορ τη δεκαετία του 1940 και του ολοκληρωμένου κυκλώματος το 1958. Εκ των υστέρων, η σταθερή, εκθετική πρόοδος χωρητικότητας που περιγράφεται από τον νόμο του Moore, ο οποίος μετέφερε τους υπολογιστές στο mainstream, φαίνεται αδυσώπητο.

Η κβαντική ηλικία είναι απίθανο να ξεδιπλωθεί με την ίδια αίσθηση μετρονομικής αναπόφευκτης. Έχει τη δυνατότητα να επιφυλάσσει μεγάλες εκπλήξεις, τόσο στα ανοδικά όσο και στα αρνητικά. Ένας παγκόσμιος αγώνας πρόκειται να επινοήσει νέες τεχνικές για τον έλεγχο και την εκμετάλλευση των κβαντικών επιδράσεων και τη δημιουργία πολύ πιο αποτελεσματικών αλγορίθμων — αυξάνοντας την πιθανότητα ξαφνικών αλμάτων στην απόδοση.

Μια τέτοια έκπληξη ήρθε με τη δημοσίευση του Κινεζική έρευνα προτείνοντας έναν τρόπο να σπάσει η πιο κοινή μορφή διαδικτυακής κρυπτογράφησης χρησιμοποιώντας έναν κβαντικό υπολογιστή παρόμοιο με αυτούς που είναι ήδη διαθέσιμοι. Αυτό το κατόρθωμα - μια πιθανή "στιγμή του Σπούτνικ" - αναμενόταν να απαιτήσει πολύ πιο προηγμένα κβαντικά συστήματα για πολλά χρόνια στο μέλλον.

Άλλοι ειδικοί στην ασφάλεια στον κυβερνοχώρο κατέληξαν τελικά στο συμπέρασμα ότι αυτή η μέθοδος ήταν απίθανο να λειτουργήσει στην πράξη. Ένα ερώτημα είναι γιατί η Κίνα θα είχε επιτρέψει τη δημοσίευσή του, αν είχε δείξει πραγματικά έναν τρόπο να αποκαλύψει τις περισσότερες από τις μυστικές επικοινωνίες του κόσμου. Ωστόσο, εξακολουθούσε να προκάλεσε ένα τράνταγμα και θα πρέπει να είναι μια κλήση αφύπνισης για όλους εκείνους, ιδιαίτερα στις ΗΠΑ, που ανησυχούν για τους κινδύνους ανάπτυξης τεχνολογικής υπεροχής της Κίνας.

Πολλές εταιρείες σε βιομηχανίες όπως η χημική, η τραπεζική και η αυτοκινητοβιομηχανία έχουν επενδύσει στο να μάθουν πώς να προγραμματίζουν κβαντικά συστήματα με την ελπίδα ότι η πρώτη πρακτικές χρήσεις θα μπορούσε να έρθει σύντομα. Κατά τη μοντελοποίηση περίπλοκων οικονομικών κινδύνων, το σχεδιασμό νέων μορίων και την επιτάχυνση της σύνθλιψης δεδομένων στα συστήματα μηχανικής μάθησης, τα κβαντικά συστήματα θα μπορούσαν να αποκτήσουν πλεονέκτημα μόλις γίνουν οριακά φθηνότερα ή ταχύτερα από τους υπάρχοντες υπολογιστές.

Αυτή η στιγμή του «κβαντικού πλεονεκτήματος» - όταν τα συστήματα επιδεικνύουν πρακτική, αν και μέτρια, υπεροχή σε ορισμένα προβλήματα - εξακολουθεί να βρίσκεται, δελεαστικά, ακριβώς απρόσιτη. Με τις επενδύσεις και τις προσδοκίες να αυξάνονται, τα περιθώρια για βραχυπρόθεσμη απογοήτευση είναι υψηλά, ακόμη κι αν το μακροπρόθεσμο δυναμικό φαίνεται αμετάβλητο.

Είναι ακόμα δύσκολο να διατηρούν τα qubits στην κβαντική τους κατάσταση για αρκετό καιρό ώστε να εκτελούν χρήσιμους υπολογισμούς. Το επόμενο όριο βρίσκεται στην επινόηση μορφών διόρθωσης σφαλμάτων που χρησιμοποιούν μερικά από τα qubits για να εξουδετερώσουν τον «θόρυβο» που προκαλείται από αυτήν την έλλειψη συνοχής. Πρόσφατη έρευνα δείχνει ότι σημειώνεται πρόοδος στην επίλυση αυτού του προβλήματος ταχύτερα από ό,τι αναμενόταν.

Η δυνατότητα για επιτεύγματα σε τομείς όπως η διόρθωση σφαλμάτων έχει αυξήσει την πιθανότητα ενός κβαντικού σοκ — όταν οι μηχανές κάνουν το άλμα από το συναρπαστικό επιστημονικό πείραμα στην τεχνολογία που αλλάζει τον κόσμο. Με βάση το φαινομενικά ελαττωματικό χαρτί κρυπτογράφησης της Κίνας, είναι βιαστικό να προβλέψουμε ότι αυτή η στιγμή είναι ήδη κοντά. Αλλά με τόση προσπάθεια σε όλο τον κόσμο για την αξιοποίηση των ιδιοτήτων της κβαντικής μηχανικής για υπολογιστές, μπορεί να είναι ακόμη πιο βιαστικό να αναβάλλουμε μια σοβαρή εξέταση των υποσχέσεων - και των κινδύνων - για μια άλλη μέρα.

Si al principi no tens èxit, aleshores el paracaigudisme no és per a tu.
->