Apariția erei cuantice

Republicat de Platon

Urmaritori: 0

Apariția erei cuantice PlatoBlockchain Data Intelligence. Căutare verticală. Ai.

A trecut un sfert de secol de când primii biți cuantici, sau qubiți, au fost legați împreună pentru a face un computer cuantic rudimentar. Cu capacitatea lor de a reprezenta atât cele cât și zerourile în computerele tradiționale în același timp, qubiții sunt componentele cele mai de bază ale sistemelor care ar putea depăși cu mult computerele de astăzi în rezolvarea anumitor tipuri de probleme. De atunci, progresele au depins mai puțin de știința concretă decât de inginerie aplicată: crearea de qubiți mai stabili care își pot menține starea cuantică mai mult de o mică fracțiune de secundă, legându-i împreună în sisteme mai mari și venind cu noi forme de programare pentru exploatează caracteristicile tehnologiei.

Aceasta poate fi comparată cu ceea ce sa întâmplat în primele zile ale calculului tradițional, după invenția tranzistorului în anii 1940 și a circuitului integrat în 1958. În retrospectivă, progresul constant, exponențial al capacității descris de Legea lui Moore, care a transportat computerele în mainstream, pare inexorabil.

vârsta cuantică este puțin probabil să se desfășoare cu același sentiment de inevitabilitate metronomică. Are potențialul de a oferi surprize mari, atât în sus, cât și în dezavantaj. O cursă globală este în curs de a concepe noi tehnici de control și de exploatare a efectelor cuantice și de a crea algoritmi mult mai eficienți – crescând posibilitatea unor salturi bruște în performanță.

O astfel de surpriză a venit odată cu publicarea lui cercetare chineză propunând o modalitate de a sparge cea mai comună formă de criptare online folosind un computer cuantic similar celor deja disponibile. Era de așteptat că această isprăvire – un potențial „moment Sputnik” – va necesita sisteme cuantice mult mai avansate pe mulți ani în viitor.

Alți experți în securitate cibernetică au concluzionat în cele din urmă că este puțin probabil ca această metodă să funcționeze în practică. O întrebare este de ce China și-ar fi permis publicarea, dacă ar fi arătat într-adevăr o modalitate de a expune majoritatea comunicațiilor secrete ale lumii. Cu toate acestea, a produs încă o zguduire și ar trebui să fie un semnal de alarmă pentru toți cei, în special în SUA, care își fac griji cu privire la riscurile ca China să dezvolte supremația tehnologică.

Multe companii din industrii precum industria chimică, bancară și producția de automobile au investit în învățarea cum să programeze sisteme cuantice în speranța că primul utilizări practice ar putea veni curând. În modelarea riscurilor financiare complexe, proiectarea de noi molecule și accelerarea procesării datelor în sistemele de învățare automată, sistemele cuantice ar putea câștiga un avantaj de îndată ce devin chiar puțin mai ieftine sau mai rapide decât computerele existente.

Acest moment al „avantajului cuantic” – când sistemele demonstrează superioritate practică, chiar dacă modestă, în anumite probleme – încă stă, tentant, doar la îndemână. Cu investițiile și așteptările în creștere, posibilitățile de dezamăgire pe termen scurt sunt mari, chiar dacă potențialul pe termen lung pare neschimbat.

Acesta este încă greu pentru a menține qubiții în starea lor cuantică suficient de mult pentru a efectua calcule utile. Următoarea frontieră constă în inventarea unor forme de corectare a erorilor care utilizează unii dintre qubiți pentru a contracara „zgomotul” cauzat de această lipsă de coerență. Cercetările recente sugerează că se înregistrează progrese în rezolvarea acestei probleme mai rapid decât se așteptase.

Potențialul de descoperire în domenii precum corectarea erorilor a crescut șansa unui șoc cuantic - atunci când mașinile fac saltul de la un experiment științific fascinant la tehnologia care schimbă lumea. Pe baza hârtiei de criptare chinezească aparent defectuoasă, este neplăcut să prezicem că acest moment este deja la îndemână. Dar, cu atât de mult efort la nivel mondial pentru valorificarea proprietăților mecanicii cuantice pentru calcul, ar putea fi încă neplăcut să amânăm o analiză serioasă a promisiunilor - și a riscurilor - pentru o altă zi.

<!–
->