Editörün notu: Bu yazı tarafından yazılmıştır. CompTIA'nın Yapay Zeka Danışma Konseyi.
+ + +
Son yıllarda gelişen teknolojiler öne çıkıyor. Bunların arasında kuantum bilişimin dünyamızı en çok değiştirecek eşsiz bir potansiyeli var. Kuantum hesaplama, buluşsal hesaplamaları inanılmaz bir şekilde hızlandırmak için umut verici kanıtlar gösterdi. Bu nedenle ilaç ve malzeme keşfi, finans, otonom araç uygulamaları, yapay zeka ve diğer alanlardaki sorunları çözmek için kuantum hesaplamanın karmaşık çözümler içerisinde uygulanması yaşamlarımız üzerinde önemli bir etkiye sahip olacaktır. Özellikle kuantum hesaplama, birçok yapay zeka uygulamasının etkilerini (hem olumlu hem de olumsuz) büyütme potansiyeline sahiptir.
Kuruluşlar daha dijital hale gelmek için çalışırken, yaklaşan teknoloji dönüşümlerini akılda tutmak, daha iyi planlama ve strateji için kritik öneme sahiptir. Bu teknolojik gelişmeler sayesinde şirketler, kuantum hesaplamadan gerçek kazançlar elde edebilir. Bunu akılda tutarak, kuantum hesaplama ve yapay zeka dünyaları söz konusu olduğunda bilmeniz gereken 10 şeyi keşfedelim.
1. Kuantum Hesaplamanın Temel Özellikleri
Klasik bilgisayarlar olarak adlandırılan bilgisayarlarda bitler, birler ve sıfırlar gibi olası değerlere sahip veri birimleri olarak programlanır. Kuantum bilgisayarlarda veri birimleri kuantum bitleriyle programlanır.qubits-bu bir, bir sıfır veya aynı anda hem sıfır hem de birin birleşimini temsil edebilir.
İyi bir benzetme, klasik bilgisayarlarda açık veya kapalı konuma sahip olabilen bir ışık anahtarıdır. Kuantum bilgisayarlardaki kübitler sayesinde anahtar, aynı anda açıktan kapalıya kadar herhangi bir konum spektrumuna sahip olabilir. Kübitlerin fiziksel kapasitesi, kuantum hesaplamanın iki ana özelliğini taşıyor.
- üstüne koyma. Bu, kübitlerin aynı anda hem açık hem de kapalı olma yeteneğini veya ikisinin arasında bir spektrumda bir yerde olma yeteneğini ifade eder. Veri birimine eklenen bu belirsizlik ve olasılık, sistemi belirli türdeki sorunları çözmede güçlü kılar.
- Dolaşma. Bu, birbirine bağlı kübitlerin, fiziksel olarak ayrı olsalar bile birbirlerinin bağımsızlığını etkileme yeteneğidir. Hal böyle olunca, elimizde iki kübit varsa ve birinin konumu değişirse, kübitler ayrılsa bile diğeri etkilenir. Bu özellik, bilgiyi inanılmaz derecede yüksek hızlarda hareket ettirme konusunda güçlü bir yetenek sağlar.
2. Daha Hızlı ve Daha İyi
Kuantum bilgisayarları, onları günümüzün klasik bilgisayarlarından ayıran dört temel yeteneğe sahiptir:
- Büyük sorunlu alanları keşfetmek için çok boyutlu alanlardan yararlanan asal çarpanlara ayırma, şifrelemede devrim yaratabilir.
- Büyük/karmaşık problemleri benzeri görülmemiş bir hızla çözerek optimizasyon.
- Kuantum bilgisayarların karmaşık sorunları etkili bir şekilde modellediği simülasyon.
- Daha hızlı ve daha doğru algoritmalara sahip kuantum yapay zeka. IBM'in kuantum araştırma ekibi, bir veri sınıflandırma deneyi yürüten kuantum bilgisayardaki kübitlerin dolaştırılmasının, dolaştırılmamış kübitlere kıyasla hata oranını yarı yarıya azalttığını buldu.
İş dünyasındaki uygulamalar karmaşık sorunları çözecektir. Örneğin:
- Farmasötik gelişme, moleküllerdeki atomların diğer atomlarla karmaşık yollarla etkileşime girmesi nedeniyle oldukça zor olan madde molekül modellemesini gerektirir. Kuantum bilgisayarların kalıtsal dolaşıklık özelliği burada oldukça iyi bir şekilde karşımıza çıkıyor.
- Otonom araçlardakiler gibi eğitim sistemlerinin süresini ve doğruluğunu hızlandırmak için kuantum yapay zekadan yararlanılıyor.
Finansal hizmetler, ilaç ve tıbbi ürünler, sağlık hizmetleri, enerji, telekomünikasyon, medya, seyahat, lojistik ve sigortadan birkaçını saymak gerekirse, kuantum hesaplamadan önemli ölçüde yararlanacak çok sayıda endüstri var.
3. Önyargı Yükselticisi
Kuantum hesaplamanın güçlendirme etkisi hız ve doğruluğun ötesine geçiyor. Ayrıca AI/ML modellerinde mevcut olan yerleşik önyargıyı da vurgular. Bu nedenle, algoritmik önyargılara karşı savunmasız olan uygulamalar (örneğin, istihdam tarama alanı, polislik vb.) daha da savunmasız hale gelebilir. Başka bir deyişle, kuantum hesaplamanın, bu tür uygulamaları özel azaltıcı kontrollerin yokluğunda kullanılamayacak kadar riskli hale getirebilecek, büyütücü bir olumsuz yan etkisi olabilir. Bu, yapay zeka/kuantum bilişimle çalışan herkesin farkına varması ve çözümlerinde hesaba katması gereken istenmeyen bir etkidir.
4. Artan Algoritmik Karmaşıklık, Şeffaflık ve Açıklanabilirlik
Yapay zeka ile ilgili mevcut temel sorun, özellikle derin öğrenme gibi karmaşık algoritmalardan yararlanıldığında şeffaflık ve açıklanabilirlik eksikliğidir. Mahkeme salonu kararları, topluluklara sağlanan sosyal faydalar ve hatta kimin hangi oranda kredi alacağına karar vermek gibi hayatları doğrudan etkileyen kararlar için bir yapay zeka sistemi kullanılıyorsa, kararın somut gerçeklere bağlanabilmesi temel olarak kritik öneme sahiptir. uygulamada ayrımcı değildir.
Anlaşılacağı gibi, bu tür yapay zeka sistemleri üzerindeki kuantum hesaplama, şeffaflık ve açıklanabilirlik ile ters yönde ilişkili olan karmaşıklığı artırmaktadır.
5. Yeni Bir Şifreleme Standardı
Bu harika teknolojinin önemli bir dezavantajı, interneti ve diğer kritik uygulamaları güvence altına almak için kullanılan savunmaların çoğunu kırma yeteneğidir. Kuantum bilişim, neredeyse her şirketin güvendiği siber güvenlik sistemleri için ciddi bir tehdit oluşturuyor. Günümüzün çevrimiçi hesap şifrelerinin ve güvenli işlemlerinin ve iletişimlerinin çoğu, RSA veya SSL/TLS gibi şifreleme algoritmaları aracılığıyla korunmaktadır. Mevcut standart, büyük sayıları asal sayılara ayırmanın karmaşıklığına dayanmaktadır. Ancak bu, kuantum bilgisayarların çözmede harika olduğu bir sorun türüdür. Mevcut standartlarımıza göre bir şifreyi kırmak, klasik bir bilgisayarın 100 yılını alır, ancak kuantum bilgisayarla bu işlem birkaç saniye içinde gerçekleştirilebilir. Bu etki, kişisel hesap şifrelerinin ötesine geçiyor; özel iletişimlerin, şirket verilerinin ve hatta askeri sırların açığa çıkarılmasını da içeriyor. Buna karşı koymak için ABD Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü (NIST), hızlı ve güvenilir olacak kuantum sonrası kriptografi algoritmaları bulmak için küresel bir çabaya öncülük ediyor. Bu çaba üzerinde çalışan NIST matematikçisi Dustin Moody, IBM şifreleme toplantısında söyledi, “Nihai versiyonun 2024 yılı civarında tamamen hazır olup yayınlanacağını umuyoruz.”
6. Mevcut Bilgisayarların Yeri Değildir
Klasik bilgisayarlar bazı görevlerde kuantum bilgisayarlardan daha iyidir (birkaç uygulamayı saymak gerekirse e-posta, elektronik tablolar ve masaüstü yayıncılık). Kuantum bilgisayarların amacı klasik bilgisayarların yerini almak değil, farklı sorunları çözecek farklı bir araç olmaktır. Yani evet, öngörülebilir gelecekte hâlâ bildiğimiz bilgisayar sistemlerine veya şu anda bildiğimiz bir versiyonuna sahip olacağız.
7. Ana Akıma Yaklaşmak
Kuantum teknolojisindeki atılımlar hızlanmaya devam ediyor, yatırımlar akıyor ve kuantum hesaplama alanındaki yeni girişimler çoğalmaya devam ediyor. Alibaba, Amazon, IBM, Google ve Microsoft gibi büyük teknoloji şirketleri halihazırda ticari kuantum bilgi işlem bulut hizmetlerini başlattı.
Her ne kadar kuantum hesaplama bir kavram olarak 1980'lerin başından beri ortalıkta olsa da, kuantum bilgisayarların klasik bilgisayarlar için fazla karmaşık olan sorunları çözebileceğinin ilk gerçek kanıtı, ancak 2019'un sonlarında, Google'ın kuantum bilgisayarının böyle bir hesaplamayı yalnızca 200 yılda çözdüğünü duyurmasıyla ortaya çıktı. saniye. Goldman Sachs geçtiğimiz günlerde finansal araçların fiyatlandırılması için kuantum algoritmalarını beş yıl gibi kısa bir süre içinde kullanabileceğini duyurdu. Honeywell, kuantumun önümüzdeki yıllarda 1 trilyon dolarlık bir endüstri oluşturacağını öngörüyor.
Faaliyetlerin yoğunluğu, CIO'ların ve diğer liderlerin, özellikle de etkinin önemli olacağı ilaç sektörü gibi sektörlerde, kuantum hesaplama stratejilerini formüle etmeye başlamaları gerektiğini gösteriyor.
8. Hemen Köşede Değil
Her ne kadar farklı kuantum hesaplama sistemleri oluşturma konusunda önemli ilerlemeler kaydedilmiş olsa da, bırakın her evde, her kuruluşta bir tane bulunmasına bile yaklaşmış değiliz. Yüz milyonlarca dolar toplayan kuantum hesaplama girişimlerinin aksine, kuantum hesaplama sistemlerinin önümüzdeki beş yıl içinde günlük bir standart haline gelmesi beklentisi yok. Bu gecikme büyük ölçüde, gürültü, hatalar, kuantum tutarlılığının kaybı ve elbette kuantum hesaplama sistemleriyle ilişkili yüksek fiyat etiketi de dahil olmak üzere kuantum hesaplama sistemlerinin mühendisliği, inşası ve programlanmasındaki zorluklar da dahil olmak üzere hala devam eden zorluklardan kaynaklanmaktadır.
9. Yarı İletken Çipler ve Gerekli Yetenek
Pandemi, evden çalışmanın normalleşmesi, tedarik zincirinde aksamalar ve yakınınızda öksüren herkese şüpheci bakışlar dahil olmak üzere yaşama şeklimizde önemli değişikliklere yol açtı. Aynı zamanda yarı iletken çiplere olan talebin yüksek ancak arzının düşük olduğunu da vurguladı. Teknolojik cihazlardan araçlara kadar artan talep tüketici fiyatlarını önemli ölçüde etkiledi. Kuantum bilgisayarların ortaya çıkışıyla talep daha da artacak ve buna bağlı olarak yarı iletkenlerin bulunabilirliği ve maliyeti de etkilenecek. Donanım tedarik sınırlamalarının ötesinde, kuantum hesaplama sistemlerini ve genel olarak ekonomik ekosistemi desteklemek için eğitilmiş neredeyse yeterli kaynak henüz mevcut değil.
10. İlgili Kuantum Hesaplama Gelişmeleri
Son yıllarda bilgi işlemin iki ana yoldan ilerlemesine tanık olduk: deneyim yoluyla otomatik olarak gelişen algoritmalar geliştirmek için makine öğreniminde atılımlar ve teorik olarak herhangi bir süper bilgisayardan daha güçlü olduğunu kanıtlayabilen kuantum bilgisayarlara yönelik araştırmalar.
- kuantum memristörü. Bilim insanları, "A" olarak bilinen bir cihazın ilk prototipini yarattılar. kuantum hafızalayıcıBu, her iki dünyanın da en iyi yönlerini bir araya getirmeye yardımcı olabilir: benzeri görülmemiş yetenekler için yapay zekayı kuantum hesaplamayla birleştirmek.
- Ölçeklenebilirlik/Çip Üzerinde Kuantum. Kuantum hesaplamayı düşünürken hâlâ donanımlarla, temiz kalite için monitörlerle ve sıcaklık kontrolü için özel personelle dolu büyük bir oda hayal ediyor musunuz? Üzerine biraz salsa koy ve bana bir içki ver çünkü son gelişmeler artık çip üzerinde kuantum hesaplama. Çalışmaya, Cambridge merkezli kuantum uzmanı Riverlanes'in New York ve Londra merkezli dijital kuantum şirketi SEEQC ile yaptığı çalışma öncülük etti. Kuantum hesaplama çipi, iş akışı ve kübit yönetimi için entegre bir işletim sistemine sahiptir.
Bu yeni bilgi işlem dalgasının ortaya çıkışıyla birlikte, tüm sektörlerdeki CIO'lar ve liderler, güvene dayalı bir göreve ve dünyayı tanımlayan yeni bir teknolojinin, yani kuantum hesaplamanın nabzını tutmak için eşsiz bir fırsata sahipler.
Kuantum hesaplamanın yaygın şekilde benimsenmesi ve uygulamaları çok uzakta gibi görünse de, şimdi MSP'lerin ve diğer teknoloji şirketlerinin kendilerini teknoloji konusunda eğitmeye başlamalarının zamanı geldi. Müşteriler bu konu hakkında daha fazla şey duymaya ve sorular sormaya başladığında, müşterinize özel olarak hazırlanmış doğru yöndeki yanıtlara ve tavsiyelere hazır olmak istersiniz.
(C) COMPTIA
