Початок квантової ери

Перевидано Платоном

читають: 0

Початок квантової ери PlatoBlockchain Data Intelligence. Вертикальний пошук. Ai.

Минуло чверть століття з тих пір, як перші квантові біти, або кубіти, були з’єднані разом, щоб створити елементарний квантовий комп’ютер. Завдяки своїй здатності одночасно представляти як одиниці, так і нулі в традиційних комп’ютерах, кубіти є основними компонентами систем, які можуть значно перевершити сучасні комп’ютери у вирішенні певних типів проблем. Відтоді прогрес залежав не так від твердої науки, як від прикладної інженерії: створення стабільніших кубітів, які можуть утримувати свій квантовий стан довше крихітної частки секунди, об’єднання їх у більші системи та винайдення нових форм програмування для використовувати характеристики технології.

Це можна порівняти з тим, що сталося на початку розвитку традиційних обчислювальних машин, після винаходу транзистора в 1940-х роках і інтегральної схеми в 1958 році. Оглядаючись назад, постійне, експоненціальне зростання потужності, описане законом Мура, перенесло комп’ютери в мейнстріму, здається невблаганним.

Команда квантовий вік навряд чи розгорнеться з таким же відчуттям метрономічної неминучості. Він має потенціал для великих сюрпризів, як позитивних, так і негативних сторін. Розгортається глобальна гонка за розробкою нових методів контролю та використання квантових ефектів, а також за створення набагато ефективніших алгоритмів, що підвищує ймовірність раптових стрибків у продуктивності.

Такий сюрприз прийшов з публікацією Китайські дослідження пропонуючи спосіб зламати найпоширенішу форму онлайн-шифрування за допомогою квантового комп’ютера, подібного до тих, що вже є. Очікувалося, що цей подвиг — потенційний «момент Супутника» — вимагатиме набагато більш досконалих квантових систем через багато років у майбутньому.

Інші експерти з кібербезпеки зрештою дійшли висновку, що цей метод навряд чи спрацює на практиці. Одне питання полягає в тому, чому Китай дозволив би його публікацію, якби він справді показав спосіб викриття більшості секретних комунікацій у світі. Проте це все одно викликало поштовх і повинно стати тривожним дзвіночком для всіх тих, особливо в США, хто турбується про ризики розвитку технологічної переваги Китаю.

Багато компаній у таких галузях, як хімічна, банківська справа та автомобілебудування, інвестували в те, щоб навчитися програмувати квантові системи, сподіваючись, що перші практичне використання може прийти незабаром. У моделюванні складних фінансових ризиків, розробці нових молекул і прискоренні обробки даних у системах машинного навчання квантові системи можуть отримати перевагу, як тільки вони стануть навіть трохи дешевшими або швидшими за існуючі комп’ютери.

Цей момент «квантової переваги» — коли системи демонструють практичну, хоча й скромну перевагу в певних проблемах — все ще лежить, як не дивно, недосяжний. Із зростанням інвестицій та очікувань існує велика можливість для короткострокового розчарування, навіть якщо довгостроковий потенціал здається незмінним.

Це ще важко утримувати кубіти в їх квантовому стані достатньо довго для виконання корисних обчислень. Наступний рубіж лежить у винаході форм виправлення помилок, які використовують деякі з кубітів для протидії «шуму», спричиненому цією неузгодженістю. Останні дослідження показують, що прогрес у вирішенні цієї проблеми досягається швидше, ніж очікувалося.

Потенціал для прориву в таких сферах, як виправлення помилок, збільшив шанс квантового шоку — коли машини зроблять стрибок від захоплюючого наукового експерименту до технології, що змінює світ. Грунтуючись на, здавалося б, недоліках китайського шифрувального паперу, було б поспішно передбачити, що цей момент уже наближається. Але в усьому світі так багато зусиль, спрямованих на використання властивостей квантової механіки для обчислень, може бути необдуманим відкласти серйозний розгляд обіцянок — і ризиків — на інший день.

<!–
->