Quantum Specifika gästkolumn: "The Rise of Quantum Computing and its Prospects" – Inside Quantum Technology

"Quantum Particulars" är en redaktionell gästkolumn som innehåller exklusiva insikter och intervjuer med kvantforskare, utvecklare och experter som tittar på viktiga utmaningar och processer inom detta område. I denna artikel av Shubham Munde, Senior Market Research Analyst på Market Research Future® (MRFR), diskuterar kvantberäkningens historia. 

Världen har sett magnifika framsteg inom datorområdet. Från uppfinningen av den första datorn till utvecklingen av superdatorer har varje innovation flyttat gränserna för vad som är möjligt. Datorernas utveckling har helt revolutionerat mänskligt liv bortom fantasin och fortsätter att spela en viktig roll i nästan alla aspekter av mänskligt liv. Klassiska datorer formade 20-talet och i början av 21-talet insåg man att klassiska datorer hade sina gränser och nådde nästan dem, så de behövde en ny, kraftfullare dator än den klassiska. Begränsningarna hos klassiska datorer pressade forskare att utveckla en ny typ av beräkning som kallas kvantberäkning.

Vad är Quantum Computing?

Kvantberäkning är ett tvärvetenskapligt område som omfattar aspekter av datavetenskap, fysik och matematik som använder kvantmekanik för att lösa alltför komplexa problem snabbare än på konventionella datorer. Kvantdatorer kunde behandla information miljontals gånger snabbare än konventionella datorer. Detta beror på att kvantdatorer använder qubits, vanligtvis små partiklar (atomer, joner, fotoner eller elektroner) som håller information och beter sig enligt kvantfysikens lagar. Därför kan den hantera en mycket större mängd information mycket snabbare än en klassisk dator. 

Företag som IBM, Google, Intel, D-Wave-systemoch Microsoft tävlar för att bygga kvantberäkningsverktyg. Men IBM fått uppmärksamhet när de initialt tillkännagav en kvantdator tillgänglig för allmänheten som en molntjänst för forskare 2016. Därefter insåg globala företag kvantdatorernas fulla potential för att lösa komplexa problem som klassiska datorer inte kan, och många företag använder redan den revolutionerande tekniken. Företag som t.ex Mercedes-Benz, Boeing, JSR Corporation, Mitsubishi Chemical, ExxonMobil och CERN redan använder d teknik för att lösa komplexa problem såsom komplexitet i försörjningskedjan, upptäcka universums hemligheter, förbättra batterikemin, etc. 

Initialt forskarna brukade föreslå kvantdatorer är inte kommersiellt användbara om deras kapacitet inte når upp till minst 1,000 XNUMX qubits. Sedan dess har kvantdatorer med högre qubits blivit en nödvändighet för globala företag. Många företag har gjort betydande framsteg i tillväxten av qubits, och utvecklingen fortsätter fortfarande. IBM ligger i framkant när det gäller att uppnå denna milstolpe och nyligen introducerade IBM Condor, en 1,121 XNUMX supraledande kvantprocessor baserad på korsresonansgrindteknologi. Condor tänjer på gränserna för skala och utbyte i chipdesign med en ökning på 50 procent i qubit-densitet. Med prestanda jämförbar med tidigare 433-qubit Osprey, fungerar den som en ny milstolpe, löser skalan och informerar framtida hårdvarudesign.

Möjliga användningsfall av kvantdatorer

Med de tekniska framstegen inom kvantdatorerna har de möjliga användningsfallen vuxit enormt. Kvantdatorer kan vara supernyttiga för varje branschvertikal för att lösa alltför komplexa problem och för att ta reda på alla möjliga lösningar. Idag blir industrier som energi och kraft, fordon, kemikalier, transport och logistik, hälsovård, flyg och försvar, IT & telekom, jordbruk, tillverkning och elektronik vanliga slutanvändare. Dessutom får kvantdatorer inte bara en utbredd användning bland affärssektorerna. Tekniken har potential att tackla de globala problemen också och skapa en mer hållbar framtid. Kvantdatorer är så kraftfull som kan hjälpa till att hantera komplexa problem som sjukdomar, mat och klimatkriser. Klimatkrisen håller på att bli en av de stora nyckelfrågorna för den globala befolkningen. Kvantdatorer kan hantera dessa komplexa problem genom att erbjuda alla möjliga lösningar. Det kan vara användbart för olika applikationer som väderprognoser, avfallshantering och vattenhantering. 

Med tiden kommer framsteg inom kvantdatorer med högre antal qubitar att öppna betydande möjligheter som idag bara känns som science fiction. Men framsteg i antalet qubits kan också vara den allvarliga oro för framtiden. Enligt forskningen, utfört av Universal Quantum, University of Sussex och Qu&Co, en kvantdator med 13 miljoner fysiska qubits kunde bryta Bitcoin-kryptering inom en dag; och det skulle ta en 300 miljoner qubit-dator för att bryta den inom 60 minuter. Toppmoderna kvantdatorer idag har bara 1,121 10 qubits och kan anses vara säkra från en kvantattack för nu, men kvantberäkningstekniker skalas snabbt med regelbundna genombrott som påverkar sådana uppskattningar och gör dem till ett mycket möjligt scenario inom de kommande XNUMX år som omfattar Bitcoins kryptering och mer utbredda tekniker som RSA-kryptering. 

Med de enorma framstegen inom kvantdatorerna finns det fortfarande flera utmaningar att övervinna. Tekniska hinder som skalbarhet, felkorrigering och bibehållande av qubit-koherens är fortfarande betydande utmaningar som kräver pågående forskning och utveckling. Det finns också en enorm lucka i talang, en kunnig arbetsstyrka med expertis inom kvanthårdvara, mjukvara och algoritmer är avgörande, men för närvarande en bristvara. Oron för kvantsäkerhet och potentiellt missbruk av tekniken kräver noggrant övervägande och ansvarsfull utveckling.

Trots utmaningarna ser framtiden för kvantdatorn ljus ut. Med fortsatta investeringar, forskning och samarbete kan betydande framsteg förväntas under de kommande åren. Även om det kan ta lite tid innan kvantdatorer blir allestädes närvarande, är deras potential att revolutionera olika industrier och lösa komplexa problem obestridlig. Med potentialen för banbrytande framsteg och transformativa applikationer förväntas kvantdatormarknaden uppnå betydande tillväxt under de kommande åren. Enligt MRFR uppskattningar, kommer den globala kvantdatormarknaden sannolikt att växa med en betydande CAGR-grad på 31.3 % till 2032. Marknaden drivs av faktorer som ökande efterfrågan på beräkningskraft, ökande statliga och privata investeringar, framsteg inom qubit-teknologi och utveckling av kvantalgoritmer och mjukvara. 

Shubham Munde är en Senior Market Research Analyst och har en teknisk bakgrund inom informationsteknologi (IT), halvledar- och fordonsdomäner, med över 5+ års erfarenhet av marknadsundersökningar och analys. Hans ansvar inkluderar datautvinning, analys och projektgenomförande. Han har forskat om olika teknikbranscher, inklusive Metaverse, web 3.0, nollförtroendesäkerhet, cybersäkerhet, blockchain, kvantberäkning, robotik, 5G-teknik, högpresterande datorer, datacenter, AI, automation, IT-utrustning, sensorer, halvledare , elfordon och många andra. Han har bidragit till projekt för Fortune 500-företag och har levererat värdefulla insikter till globala kunder, inklusive syndikat-, konsult- och statliga projekt.

Taggar: FRM, kvantkalkylering, kvantdetaljer, Shubham Munde

• SEO-drivet innehåll och PR-distribution. Bli förstärkt idag.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrka dig själv. Tillgång här.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Kunskap förstärkt. Tillgång här.
• Platoesg. Kol, CleanTech, Energi, Miljö, Sol, Avfallshantering. Tillgång här.
• PlatoHealth. Biotech och kliniska prövningar Intelligence. Tillgång här.
• Källa: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/quantum-particulars-guest-column-the-rise-of-quantum-computing-and-its-prospects/