Rubrica degli ospiti di Quantum Particulars: "L'ascesa dell'informatica quantistica e le sue prospettive"

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Questo articolo ospite di Quantum Particulars presenta Shubham Munde che discute la storia dell'informatica quantistica.

By Notizie IQT pubblicato il 04 gennaio 2024

"Quantum Particulars" è una rubrica editoriale che presenta approfondimenti esclusivi e interviste con ricercatori, sviluppatori ed esperti quantistici che esaminano le sfide e i processi chiave in questo campo. In questo articolo di Shubham Munde, Analista senior di ricerche di mercato presso Futuro delle ricerche di mercato® (MRFR), discutendo la storia dell'informatica quantistica.

Il mondo è stato testimone di magnifici progressi nel campo dell'informatica. Dall'invenzione del primo computer allo sviluppo dei supercomputer, ogni innovazione ha ampliato i confini di ciò che è possibile. L’evoluzione dei computer ha completamente rivoluzionato la vita umana oltre ogni immaginazione e continua a svolgere un ruolo importante in quasi ogni aspetto della vita umana. I computer classici hanno plasmato il 20° secolo e all'inizio del 21° secolo le persone si sono rese conto che i computer classici avevano i loro limiti e li hanno quasi raggiunti, quindi avevano bisogno di un computer nuovo e più potente di quello classico. I limiti dei computer classici hanno spinto gli scienziati a sviluppare un nuovo tipo di calcolo chiamato calcolo quantistico.

Cos'è il Quantum Computing?

L'informatica quantistica è un campo multidisciplinare che comprende aspetti dell'informatica, della fisica e della matematica che utilizza la meccanica quantistica per risolvere problemi troppo complessi più velocemente rispetto ai computer convenzionali. I computer quantistici potrebbero elaborare le informazioni milioni di volte più velocemente dei computer convenzionali. Questo perché i computer quantistici utilizzano qubit, in genere piccole particelle (atomi, ioni, fotoni o elettroni) che contengono informazioni e si comportano secondo le leggi della fisica quantistica. Pertanto può gestire una quantità di informazioni molto più ampia e molto più velocemente di un computer classico.

Aziende come IBM, Google, Intel, D-Wave Systemse Microsoft stanno correndo per costruire strumenti di calcolo quantistico. Tuttavia, IBM ricevuto attenzione quando inizialmente annunciarono un computer quantistico disponibile al pubblico come servizio cloud per i ricercatori nel 2016. Successivamente, le aziende globali hanno realizzato il pieno potenziale dei computer quantistici nel risolvere problemi complessi che i computer classici non sono in grado di risolvere, e molte aziende stanno già utilizzando questa tecnologia rivoluzionaria. Aziende come Mercedes-Benz, Boeing, JSR Corporation, Mitsubishi Chemical, ExxonMobil e CERN già utilizzare , il tecnologia per risolvere problemi complessi come le complessità della catena di approvvigionamento, scoprire i segreti dell’universo, migliorare la chimica delle batterie, ecc.

Inizialmente, Gli scienziati usato per suggerire i computer quantistici non sono commercialmente utili se la loro capacità non raggiunge almeno 1,000 qubit. Da allora, i computer quantistici con qubit più elevati sono diventati una necessità per le aziende globali. Molte aziende hanno compiuto progressi significativi nella crescita dei qubit e lo sviluppo continua ancora. IBM è in prima linea nel raggiungimento di questo traguardo e di recente introdotto IBM Condor, un processore quantistico da 1,121 qubit superconduttori basato sulla tecnologia del cancello a risonanza incrociata. Condor spinge i limiti di scala e resa nella progettazione dei chip con un aumento del 50% nella densità di qubit. Con prestazioni paragonabili al precedente Osprey da 433 qubit, rappresenta una pietra miliare della novità, risolvendo la scala e informando la futura progettazione hardware.

Possibili casi d'uso dei computer quantistici

Con i progressi tecnologici dei computer quantistici, i possibili casi d’uso sono cresciuti enormemente. I computer quantistici possono essere estremamente utili per ogni settore verticale per risolvere problemi troppo complessi e scoprire tutte le possibili soluzioni. Oggi, settori come energia ed energia, automobilistico, chimico, trasporti e logistica, sanità, aerospaziale e difesa, IT e telecomunicazioni, agricoltura, produzione ed elettronica stanno diventando gli utenti finali principali. Inoltre, i computer quantistici non solo stanno guadagnando un’adozione diffusa tra i settori aziendali. La tecnologia ha il potenziale per affrontare anche i problemi globali e creare un futuro più sostenibile. I computer quantistici lo sono così potente che potrebbe aiutare ad affrontare problemi complessi come malattie, cibo e crisi climatiche. La crisi climatica sta diventando una delle principali questioni cruciali per la popolazione mondiale. I computer quantistici possono affrontare questi problemi complessi offrendo tutte le soluzioni possibili. Può essere utile per varie applicazioni come previsioni meteorologiche, gestione dei rifiuti e gestione delle acque.

Nel corso del tempo, i progressi nei computer quantistici con un numero maggiore di qubit apriranno possibilità significative che oggi sembrano solo fantascienza. Tuttavia, anche i progressi nel numero di qubit potrebbero costituire una seria preoccupazione per il futuro. Secondo la ricerca, intrapreso da Universal Quantum, Università del Sussex e Qu&Co, un computer quantistico con 13 milioni di qubit fisici potrebbe violare la crittografia Bitcoin in un giorno; e ci vorrebbe un computer da 300 milioni di qubit per romperlo entro 60 minuti. I computer quantistici all’avanguardia oggi hanno solo 1,121 qubit e per ora possono essere considerati al sicuro da un attacco quantistico, ma le tecnologie di calcolo quantistico si stanno espandendo rapidamente con scoperte regolari che influenzano tali stime e le rendono uno scenario molto possibile entro i prossimi 10 anni. anni che comprendono la crittografia di Bitcoin e le tecniche più diffuse come la crittografia RSA.

Con gli enormi progressi compiuti dai computer quantistici, ci sono ancora diverse sfide da superare. Ostacoli tecnici come la scalabilità, la correzione degli errori e il mantenimento della coerenza dei qubit rimangono sfide significative che richiedono ricerca e sviluppo continui. C’è anche un enorme divario di talenti: una forza lavoro qualificata con esperienza in hardware, software e algoritmi quantistici è fondamentale, ma attualmente scarseggia. Le preoccupazioni sulla sicurezza quantistica e il potenziale uso improprio della tecnologia richiedono un’attenta considerazione e uno sviluppo responsabile.

Nonostante le sfide, il futuro dell’informatica quantistica appare luminoso. Con continui investimenti, ricerca e collaborazione si possono prevedere progressi significativi nei prossimi anni. Anche se potrebbe volerci del tempo prima che i computer quantistici diventino onnipresenti, il loro potenziale di rivoluzionare vari settori e risolvere problemi complessi è indiscutibile. Con il potenziale di progressi rivoluzionari e applicazioni trasformative, si prevede che il mercato dell’informatica quantistica raggiungerà una crescita sostanziale nei prossimi anni. Secondo le stime MRFR, è probabile che il mercato globale dell'informatica quantistica cresca con un tasso CAGR significativo del 31.3% entro il 2032. Il mercato è guidato da fattori quali la crescente domanda di potenza di calcolo, l'aumento degli investimenti pubblici e privati, i progressi nella tecnologia qubit e lo sviluppo di algoritmi e software quantistici.

Shubham Munde è un analista senior di ricerche di mercato e ha un background tecnico nei settori della tecnologia dell'informazione (IT), dei semiconduttori e dell'automotive, con oltre 5 anni di esperienza nelle ricerche di mercato e nell'analisi. Le sue responsabilità includono il data mining, l'analisi e l'esecuzione del progetto. Ha condotto ricerche su vari settori tecnologici, tra cui Metaverse, web 3.0, sicurezza zero-trust, sicurezza informatica, blockchain, calcolo quantistico, robotica, tecnologia 5G, calcolo ad alte prestazioni, data center, intelligenza artificiale, automazione, apparecchiature IT, sensori, semiconduttori , veicoli elettrici e molti altri. Ha contribuito a progetti per aziende Fortune 500 e ha fornito preziose informazioni a clienti globali, inclusi progetti sindacali, di consulenza e governativi.

Tag: FR, calcolo quantistico, particolari quantistici, Shubham Munde