Гостевая колонка Quantum Details: «Рост квантовых вычислений и их перспективы» – Inside Quantum Technology

«Квантовые подробности» — это гостевая редакционная колонка, в которой представлены эксклюзивные идеи и интервью с квантовыми исследователями, разработчиками и экспертами, рассматривающими ключевые проблемы и процессы в этой области. В этой статье автор Шубхам Мунде, старший аналитик по исследованию рынка в Исследования рынка Будущее® (MRFR), обсуждая историю квантовых вычислений. 

Мир стал свидетелем великолепных достижений в области вычислительной техники. От изобретения первого компьютера до разработки суперкомпьютеров каждая инновация раздвигала границы возможного. Эволюция компьютеров произвела полную революцию в человеческой жизни за пределами воображения и продолжает играть важную роль почти во всех аспектах человеческой жизни. Классические компьютеры сформировали 20-й век, и в начале 21-го века люди поняли, что классические компьютеры имеют свои пределы и почти достигли их, поэтому им нужен был новый, более мощный компьютер, чем классический. Ограничения классических компьютеров подтолкнули ученых к разработке нового типа вычислений, называемого квантовыми вычислениями.

Что такое квантовые вычисления?

Квантовые вычисления — это междисциплинарная область, охватывающая аспекты информатики, физики и математики, которая использует квантовую механику для решения слишком сложных задач быстрее, чем на обычных компьютерах. Квантовые компьютеры смогут обрабатывать информацию в миллионы раз быстрее, чем обычные компьютеры. Это связано с тем, что квантовые компьютеры используют кубиты, обычно небольшие частицы (атомы, ионы, фотоны или электроны), которые содержат информацию и ведут себя в соответствии с законами квантовой физики. Следовательно, он может обрабатывать гораздо больший объем информации гораздо быстрее, чем классический компьютер. 

Такие компании, как IBM, Google, Intel, D-Wave Systemsи Microsoft стремятся создать инструменты квантовых вычислений. Однако IBM получил внимание когда они впервые анонсировали квантовый компьютер, доступный публике в качестве облачного сервиса для исследователей в 2016 году. После этого глобальный бизнес осознал весь потенциал квантовых компьютеров в решении сложных задач, которые не под силу классическим компьютерам, и многие компании уже используют революционную технологию. Такие компании как Mercedes-Benz, Boeing, JSR Corporation, Mitsubishi Chemical, ExxonMobil и CERN уже используют домен технологии для решения сложных проблем, таких как сложности цепочки поставок, раскрытие тайн Вселенной, улучшение химического состава аккумуляторов и т. д. 

Первоначально ученые раньше предлагал квантовые компьютеры бесполезны с коммерческой точки зрения, если их мощность не достигает хотя бы 1,000 кубитов.. С тех пор квантовые компьютеры с более высокими кубитами стали необходимостью для глобальных компаний. Многие компании добились значительного прогресса в росте кубитов, и разработка все еще продолжается. IBM находится в авангарде достижения этой важной вехи, и недавно выпустили IBM Кондор, квантовый процессор на 1,121 сверхпроводящем кубите на основе технологии перекрестного резонанса. Condor расширяет границы масштаба и производительности при проектировании чипов, увеличив плотность кубитов на 50 процентов. Обладая производительностью, сравнимой с предыдущим 433-кубитным Osprey, он служит важной вехой в новинке, решая проблему масштаба и информируя будущий дизайн оборудования.

Возможные варианты использования квантовых компьютеров

С развитием технологий квантовых компьютеров возможные варианты использования значительно расширились. Квантовые компьютеры могут быть очень полезны для каждой отрасли промышленности, поскольку позволяют решать слишком сложные проблемы и находить все возможные решения. Сегодня основными конечными пользователями становятся такие отрасли, как энергетика, автомобилестроение, химическая промышленность, транспорт и логистика, здравоохранение, аэрокосмическая и оборонная промышленность, информационные технологии и телекоммуникации, сельское хозяйство, производство и электроника. Более того, квантовые компьютеры не только получают широкое распространение в бизнес-секторах. У этой технологии есть потенциал для решения глобальных проблем и создания более устойчивого будущего. Квантовые компьютеры такой сильный которые могли бы помочь решить сложные проблемы, такие как болезни, еда и климатические кризисы. Климатический кризис становится одной из основных ключевых проблем для населения планеты. Квантовые компьютеры могут решить эти сложные проблемы, предлагая все возможные решения. Это может быть полезно для различных приложений, таких как прогнозирование погоды, управление отходами и управление водными ресурсами. 

Со временем развитие квантовых компьютеров с большим количеством кубитов откроет значительные возможности, которые сегодня кажутся лишь научной фантастикой. Однако увеличение количества кубитов также может стать серьезной проблемой в будущем. По исследование, предпринятый Universal Quantum, Университетом Сассекса и Qu&Co.квантовый компьютер с 13 миллионами физических кубитов может взломать шифрование Биткойна за день; и чтобы сломать его за 300 минут, потребуется компьютер с 60 миллионами кубитов. Современные квантовые компьютеры сегодня имеют всего 1,121 кубит, и на данный момент их можно считать безопасными от квантовой атаки, но технологии квантовых вычислений быстро масштабируются, и регулярные прорывы влияют на такие оценки и делают их вполне возможным сценарием в течение следующих 10 лет. лет, который включает в себя шифрование Биткойна и более распространенные методы, такие как шифрование RSA. 

Несмотря на огромный прогресс в области квантовых компьютеров, остается еще несколько проблем, которые необходимо преодолеть. Технические препятствия, такие как масштабируемость, исправление ошибок и поддержание когерентности кубитов, остаются серьезными проблемами, требующими постоянных исследований и разработок. Существует также огромный дефицит талантов: квалифицированная рабочая сила, обладающая знаниями в области квантового оборудования, программного обеспечения и алгоритмов, имеет решающее значение, но в настоящее время ее не хватает. Обеспокоенность по поводу квантовой безопасности и потенциального неправильного использования технологии требует тщательного рассмотрения и ответственного развития.

Несмотря на проблемы, будущее квантовых вычислений кажется светлым. При продолжении инвестиций, исследований и сотрудничества в ближайшие годы можно ожидать значительных успехов. Хотя может пройти некоторое время, прежде чем квантовые компьютеры станут повсеместными, их потенциал совершить революцию в различных отраслях и решить сложные проблемы неоспорим. Ожидается, что благодаря потенциалу революционного прогресса и преобразующим приложениям рынок квантовых вычислений достигнет значительного роста в ближайшие годы. По оценкам МРФРГлобальный рынок квантовых вычислений, вероятно, будет расти со значительным среднегодовым темпом роста в 31.3% к 2032 году. Рынок обусловлен такими факторами, как растущий спрос на вычислительную мощность, увеличение государственных и частных инвестиций, достижения в области кубитовых технологий и развитие квантовые алгоритмы и программное обеспечение. 

Шубхам Мунде является старшим аналитиком по исследованию рынка и имеет технический опыт в области информационных технологий (ИТ), полупроводников и автомобилестроения, а также более 5 лет опыта в исследованиях рынка и аналитике. В его обязанности входит сбор данных, анализ и реализация проектов. Он проводил исследования в различных технологических отраслях, включая Metaverse, Web 3.0, безопасность с нулевым доверием, кибербезопасность, блокчейн, квантовые вычисления, робототехнику, технологию 5G, высокопроизводительные вычисления, центры обработки данных, искусственный интеллект, автоматизацию, ИТ-оборудование, датчики, полупроводники. , электромобили и многие другие. Он участвовал в проектах компаний из списка Fortune 500 и предоставлял ценную информацию клиентам по всему миру, включая синдикаты, консалтинг и государственные проекты.

Теги: МРФР, квантовые вычисления, квантовые подробности, Шубхам Мунде

• SEO-контент и PR-распределение. Получите усиление сегодня.
• PlatoData.Network Вертикальный генеративный ИИ. Расширьте возможности себя. Доступ здесь.
• ПлатонАйСтрим. Интеллект Web3. Расширение знаний. Доступ здесь.
• ПлатонЭСГ. Углерод, чистые технологии, Энергия, Окружающая среда, Солнечная, Управление отходами. Доступ здесь.
• ПлатонЗдоровье. Биотехнологии и клинические исследования. Доступ здесь.
• Источник: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/quantum-particulars-guest-column-the-rise-of-quantum-computing-and-its-prospects/