Βασικά Takeaways
- Οι κβαντικοί υπολογιστές θα μπορούσαν να είναι πολύ μικρότεροι χάρη σε μια σημαντική ανακάλυψη από ερευνητές του Πανεπιστημίου του Κέιμπριτζ.
- Ωστόσο, οι ειδικοί λένε ότι οι κβαντικοί υπολογιστές είναι απίθανο να τροφοδοτήσουν προσωπικές συσκευές σύντομα.
- Οι κβαντικοί υπολογιστές που εκτελούνται στο σύννεφο θα μπορούσαν να βοηθήσουν τους επιστήμονες να ανακαλύψουν νέα υλικά και φάρμακα.
Ένας κβαντικός υπολογιστής μπορεί μια μέρα να χωρέσει στο γραφείο σας, αλλά μην περιμένετε να τροφοδοτήσει τον υπολογιστή σας σύντομα.
Ερευνητές σε μια κοινοπραξία υπό την ηγεσία του Πανεπιστημίου του Κέμπριτζ βρήκαν έναν τρόπο να συμπιέσουν ένα λειτουργικό σύστημα που θα μπορούσε να λειτουργήσει κβαντικούς υπολογιστές σε ένα τσιπ. Ο κβαντικός υπολογιστής διερευνάται επί του παρόντος ως ένας τρόπος για να κάνουμε τα πάντα, από το να κάνουμε τα αεροπλάνα ελαφρύτερα μέχρι να σπάσουμε την ισχυρή κρυπτογράφηση. Ωστόσο, μην εγκαταλείψετε ακόμα το smartphone σας.
"Είναι απίθανο κάποιος να έχει έναν κβαντικό υπολογιστή στο σπίτι ή στην τσέπη του σύντομα ή πιθανώς ποτέ", είπε στο Lifewire ο Matt Doty, καθηγητής μηχανικής υπολογιστών στο Πανεπιστήμιο του Delaware.
"Ο άμεσος αντίκτυπος στις ζωές των ανθρώπων πιθανότατα θα προέλθει από τις υπηρεσίες cloud που χρησιμοποιούν κβαντικούς υπολογιστές για να προσφέρουν μοναδική ισχύ, πιθανώς τρέχοντας στο παρασκήνιο με τρόπο που δεν είναι προφανής στον χρήστη."
Εισαγάγετε την Κβαντική Εποχή
Το νέο κβαντικό σύστημα ονομάζεται Deltaflow. OS και σχεδιάστηκε από την startup Riverlane του Πανεπιστημίου του Κέμπριτζ για να λειτουργεί χρησιμοποιώντας ένα κλάσμα του χώρου που απαιτείται στο προηγούμενο υλικό.
"Με τους πιο απλούς όρους, έχουμε βάλει κάτι που κάποτε γέμιζε ένα δωμάτιο σε ένα τσιπ μεγέθους νομίσματος και λειτουργεί", είπε ο Matthew Hutchings, ο συνιδρυτής της SEEQC, μιας εταιρείας κβαντικών υπολογιστών που συνεργάστηκε με τον Riverlane, είπε σε ένα δελτίο τύπου.
"Αυτό είναι τόσο σημαντικό για το μέλλον των κβαντικών υπολογιστών όσο το ίδιο το μικροτσίπ για την εμπορευματοποίηση των παραδοσιακών υπολογιστών, επιτρέποντάς τους να παράγονται οικονομικά και σε κλίμακα."
Ενώ ο κβαντικός υπολογιστής μπορεί να μην είναι έτοιμος για προσωπική χρήση, είναι πιθανό να έχει πρακτικά οφέλη για τους χρήστες.
"Ο κβαντικός υπολογισμός μπορεί να είναι πολύ πιο ισχυρός από τους υπάρχοντες υπολογιστές σε σενάρια εφαρμογών, μερικά από τα οποία μπορεί να είναι επαναστατικά στην καθημερινή μας ζωή", δήλωσε στο Lifewire ο Xiu Yang, καθηγητής στο Τμήμα Μηχανικής Βιομηχανίας και Συστημάτων του Πανεπιστημίου Lehigh. συνέντευξη μέσω email.
Η έρευνα με χρήση κβαντικών υπολογιστών θα μπορούσε να βελτιώσει τη θεμελιώδη μελέτη των υλικών, με αποτέλεσμα ελαφρύτερα αεροπλάνα που θα εξοικονομήσουν καύσιμα και μπαταρίες με υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα που δίνουν στα ηλεκτρικά οχήματα μεγαλύτερη αυτονομία, είπε ο Yang. Οι κβαντικοί υπολογιστές θα μπορούσαν επίσης να τροφοδοτήσουν την ανακάλυψη φαρμάκων εκτελώντας προσομοιώσεις μοριακού επιπέδου πιο αποτελεσματικά από τη χρήση υπαρχόντων υπολογιστών.
Μερικοί επιστήμονες εικάζουν ακόμη πιο εξωτικές δυνατότητες για κβαντικούς υπολογιστές.
Αυτό είναι τόσο σημαντικό για το μέλλον των κβαντικών υπολογιστών όσο και το ίδιο το μικροτσίπ για την εμπορευματοποίηση των παραδοσιακών υπολογιστών.
"Οι άνθρωποι μπορούν εύκολα να έχουν ένα "ψηφιακό δίδυμο" στο οποίο κάθε άτομο σε ένα ανθρώπινο σώμα θα μπορούσε να αναπαρασταθεί σε μια κβαντική συσκευή και οι προσομοιώσεις μπορούν να γίνουν σε αυτό το ψηφιακό δίδυμο, ο Terrill Frantz, ένας καθηγητής που διδάσκει κβαντικούς υπολογιστές στο Το Harrisburg University of Science and Technology, είπε στο Lifewire σε μια συνέντευξη μέσω email.
Προκλήσεις μπροστά
Αλλά υπάρχουν πολλά εμπόδια για να γίνει χρήσιμος ο κβαντικός υπολογιστής, ακόμα κι αν τα λειτουργικά συστήματα γίνονται μικρότερα. Ο κβαντικός υπολογισμός είναι μια εντελώς διαφορετική τεχνολογία από τον κλασικό υπολογισμό, τόσο σε επίπεδο υλικού όσο και σε επίπεδο λογισμικού.
Το Doty επεσήμανε ότι το γνωστό bit που εκτελεί τους τρέχοντες υπολογιστές βρίσκεται είτε σε μηδενική είτε σε μία κατάσταση. Εν τω μεταξύ, ένα bit κβαντικού υπολογιστή, που ονομάζεται qubit, μπορεί να βρίσκεται σε υπέρθεση, που ουσιαστικά σημαίνει ένα μείγμα μηδέν και ενός.
"Η δύναμη ενός κβαντικού υπολογιστή προέρχεται από τη χρήση αυτών των υπερθέσεων για να κάνει κάτι που είναι περίπου ανάλογο με τη μαζικά παράλληλη επεξεργασία", πρόσθεσε ο Doty. "Η πρόκληση είναι ότι αυτές οι υπερθέσεις είναι εύθραυστες - καταρρέουν εύκολα σε ένα μόνο μηδέν ή ένα, οπότε χάνεται όλη η ισχύς του κβαντικού υπολογιστή."
Μια σημαντική πρόκληση στην κατασκευή κβαντικών υπολογιστών είναι η εύρεση του συστήματος υλικού και λογισμικού που ελαχιστοποιεί και αντισταθμίζει αυτούς τους τύπους σφαλμάτων.
Η Doty είπε ότι ορισμένες εταιρείες είχαν κατασκευάσει κβαντικούς υπολογιστές που μπορούν να χειριστούν την πρόκληση του περιορισμού των σφαλμάτων για μικρούς αριθμούς bit. Η ανάπτυξη του υλικού, του εξοπλισμού και του λογισμικού που μπορεί να εκπληρώσει την υπόσχεση του κβαντικού υπολογισμού θα πρέπει να επιτρέψει χιλιάδες ή εκατομμύρια bit.
"Δεν είναι σαφές ποια πλατφόρμα υλικού ή δομή είναι η καλύτερη", πρόσθεσε η Doty. "Η εικασία μου είναι ότι τελικά θα καταλήξουμε σε "υβριδικά" συστήματα που συνδυάζουν το καλύτερο από πολλά διαφορετικά υλικά και μεθόδους."
