Kuantum Bilgisayarlarda Gerçekten Ne Oluyor?

Yirmi yılı aşkın bir süredir kuantum bilgisayarlarını yakından takip ediyorum ve son birkaç günümü büyük kuantum bilgisayar şirketlerinin çoğuyla toplantı yaparak, konuşmaları ve sunumları dinleyerek ve Q2B konferansında (Quantum'dan Kuantum'a) çeşitli hükümet kurumlarının ve gruplarının temsilcilerinden bilgi alarak geçirdim. İşletme) .

İnsanların işlerin nerede olduğunu ve nereye gittiklerini anlayabilmesi için bu bilgiyi birkaç önemli noktaya indirgedim.

Kuantum Bilgisayarlar gelecekte değer sağlayacak mı?
Yakın vadede ne kadar değer mümkün?
Şu anda kullanılabilir kübit seviyeleri nelerdir?
Kuantum bilgisayarlar artık normal süper bilgisayarlarla nasıl karşılaştırılıyor?
Farklı bir aşamaya mı geçiyoruz?

Bir şirketin kuantum bilgisayarlardan değer elde etmeye hazırlanmak için ne yapması gerekecek?

Onlarca sunuma, yüzlerce slayta baktım. Bu, kuantum bilgisayarlarda işlerin nerede olduğu hakkında birçok şeyi açıklayan kritik bir grafik. Bu grafiğe bakmak için biraz zaman harcamanız gerekiyor. X yatay ekseninde kübit sayılarını görüyorsunuz. Y dikey ekseninde başarılı bir cevap alma olasılığını görüyorsunuz. 8 kübitin altında başarı şansının yaklaşık %10 olduğuna bakıyorsunuz.
12-13 kübitte yanıt almada %0.1 başarı şansına bakıyorsunuz.

İyi kübitlerin yeni Ateş Opal, Yapay Zeka ve Donanım uyumlu haritalaması. Bu hata bastırma sistemi, 16-24 kübitlik başarı şansının %10'den (0.01'de 1) daha düşük olmak yerine %10,000'a ulaşmasını sağlar. Aşağıda doğru cevabı bulma örnekleri verilmiştir. Cevapların doğru dağılımı solda, bulunanlar ise sağdadır. Başlangıçta Ateş Opal olmadan hata ve gürültü denizinde doğru dağılım bulunamaz.

Ancak Fire Opal'ın kuantum donanımının kübitleriyle etkileşimi yönetmesiyle, gerçekte var olana çok daha yakın bir şeye ulaştığımızı görsel olarak görebiliriz.

Q-ctrl'in Black Opal aracılığıyla ayda yaklaşık 20 $ karşılığında çevrimiçi kursları var. Bu işe kendini adayan biri, bu materyali yaklaşık bir yıl içinde tamamlayarak Kuantum bilişim endüstrisinde yararlı bir şekilde kullanılmasını sağlayacak bir sertifika alabilir.

Fire Opal ücretsiz olarak denenebilir ve ilk deneyler için bulut erişimli kuantum bilgisayarlardır.

Kuantum bilgisayarlarda olup bitenler ve olacaklar hakkında daha fazla bilgi edinmek için başka makaleler yazacağım. Endüstrinin çığır açıcı ilerlemeler kaydetmesini sağlayabilecek birçok umut verici yaklaşım vardır.

Şu anda araştırma, öğrenme ve keşfetme aşamasındayız ve araştırmaların bir kısmı, daha iyi ve kullanışlı sonuçlar elde etmek için analog ve klasik hesaplamayı kullanan kuantum ve fizikten ilham alan yaklaşımlara olanak sağlıyor. Kuantum hesaplamayı geniş ölçekte çözmeye yönelik çaba ve zorluk, yan bilimsel faydalar sağlıyor. Bu yeni görüşlerden bazıları değerlidir.

1-15 kübitlik birçok çalışmadan, 25 kübitlik bazı çalışmalara ve büyük kübit sistemleriyle birkaç deneye ve denemeye geçiş yapıyoruz. 15-25 kübitte düzenli ve faydalı çalışmaların olduğu bir aşamaya giriyoruz. Kuantum sistemlerini simüle eden normal süper bilgisayarlar da vardır. Bu 39 kübitte gerçekleşiyor. Ancak 39 kübit süper bilgisayar kaynaklarıdır. Küçük gerçek kuantum sistemlerine erişim daha kolay ve daha ucuzdur. Pahalı donanımlarda büyük ölçekli çalıştırmalar yapılmadan önce, ucuz küçük sistemlerle algoritmaları ve diğer yöntemleri mükemmelleştirmek için çok fazla çalışma yapılması gerekir. Bu, süper bilgisayarı denemeden önce bilgisayar sunucusu iş istasyonlarında çalışmak gibidir.

Ayrıca sorular etrafında birçok araştırma ve çalışma var. Gerçekten iyi soruların neler olduğunu ve insan analizini kullanarak soruları nasıl parçalara ayırabileceğimizi, böylece yalnızca gerçek kuantum gerektiren gerçekten zor kısmın gerçek kuantum üzerinde yapılmasını sağlayacağımızı bilmek istiyoruz. Normal bilgisayarlarda ve 'sahte kuantum' simülasyon sistemlerinde deneyebiliriz.

Nihayet atılımlara ulaştığımızda çok büyük sistemlerin bir karışımı ortaya çıkacak. 300'den fazla kübit fotonik tavlayıcı, süper iletken sistemlerde 1000'den fazla kübit, belki de binlerce ve milyonlarca kübit ve hepsi farklı düzeylerde hata azaltma, hata bastırma ve belki de hata düzeltme sağlayacaktır. Donanım geldiğinde bile, gerçekten zor sorunları anlamak ve doğrulamak, soruları belirlemek ve bu sorulara ve olası yanıtlara saldırmak için doğru yolu belirlemek için tüm araçları kullanmaya devam edeceğiz.

Yol boyunca maliyet ve fayda değiş tokuşları ve değer analizi olacaktır.

Bu genomun dizilenmesi gibidir. Başlangıçta 3 milyar dolara mal oldu ama sonra 100 dolara düştü ve daha doğru hale geldi. Onlarca yıl sürdü. Daha sonra verileri nasıl kullanacağımızı, bilgiye nasıl dönüştüreceğimizi, ardından içgörüler elde edip sonuçları nasıl elde edeceğimizi öğrenmemiz gerekiyordu.

Aynı zamanda 2. Dünya Savaşı nazi Enigma kodunu kırmak gibidir. Blechly'de binlerce kod kırıcınız var ve sorunu çözmek, yıllar içinde anlayışı ilerletmek ve sorunun nasıl daha kolay çözülebilir hale getirileceğini bulmak için çalışan gerçekten akıllı insanlar var.

Eğer problemler son derece zor ve son derece değerli değilse o zaman kuantum bilgisayarların hiçbir anlamı ve ihtiyacı kalmaz.

Doğadaki kuantum bilgisayar endüstrisinin yılda 850 milyar dolar değerinde olabileceğine dair bir tahmin var; bu da 20 milyar dolarlık yüksek performanslı bilgisayar endüstrisinden 40 kat daha fazla. Ancak bu sayı bir tahmindir. Artık cevaplanması imkansız olan büyük soruları çözebildiğinizde değerinin ne olduğunu kim bilebilir?

Kuantum bilgisayarların tamamen abartı olduğunu ve bu Kuantum Bilgisayar çabalarının başarısız olacağını söyleyenler yanılıyor. Amazon, IBM, ABD Hava Kuvvetleri araştırma laboratuvarı ve daha pek çokları, bu sorunları çözmeye devam edecek kaynaklara, sabra ve dayanma gücüne sahip; motivasyona sahipler ve öğrenmenin, yolculuğun ve çabanın değerini görüyorlar.