Квантовый компьютер: что это
Квантовый компьютер – это устройство для вычислений, которое использует в основе работы процессора квантовую механику и ее законы. Этим он и отличается от привычных для нас персональных компьютеров и других устройств.
Традиционные устройства используют при работе с данными биты – те самые нолики и единички. При необходимости включить какой-то элемент выбирается единица, а при его отключении – ноль. А в квантовых приспособлениях за хранение и отправку данных отвечают кубиты – квантовые биты. Они могут быть не только включены или выключены, но и иметь пограничное состояние (суперпозиция). В этом случае число частиц выступает как импульс, а сам кубит может быть и нулем, и единицей одновременно.
Благодаря наличию у кубитов свойства пограничного состояния, квантовые устройства делают все намного быстрее традиционных и легко справляются даже со сложными задачами.
Для работы с вычислениями в квантовой механике применяются одноименные алгоритмы. Принцип их работы основан на множестве высокопроизводительных технологий.
Возможно, в будущем из-за бесчисленного количества допустимых комбинаций доступных в этих алгоритмах получится создать сверхбыстрые устройства.
Важность квантовых компьютеров в современном мире
Из-за огромнейшего ежедневного трафика данных в сети интернет традиционным компьютерам становится все тяжелее с ними справиться. А работа с целыми базами компаний и промышленными предприятиями или проведение научных исследований подразумевает потребность в суперкомпьютерах. Имеющиеся сегодня подобные устройства, слишком медленные и уже не справляются с проведением исследований на молекулярном уровне.
Квантовые компьютеры способны решить эту проблему. Высокая скорость работы, умение моделировать различные объекты и неограниченная производительность – смогут дать человечеству шанс справиться с бесконечным потоком данных и другими вызовами XXI века.
II квантовая революция
Да, нас ожидает уже II квантовая революция. I-ая произошла еще во второй половине 20 века и в ее основе лежали коллективные квантовые явления. Благодаря ей появились: ядерное оружие, лазеры, транзисторы и пр., а со временем все разрослось до мобильных устройств и интернета. Мы до сих пор ежедневно используем те самые технологии в: МРТ-аппаратах, ПК, смартфонах, мобильных приспособлениях, микроскопах и т.д.
Ежегодно рынок продуктов, которые стали доступны нам после I-ой революции оценивают в 3 триллиона долларов. Несмотря на то, что “закон Мура” оказался сегодня не действенным. Согласно ему производительность процессора должна была расти в 2 раза каждые 18 месяцев.
А вот на пороге второй мы находимся еще с девяностых. В ее основе будет возможность управлять более сложными квантовыми системами. При этом процессы будут происходить на уровне минимальных по размерам частиц. Такой контроль над элементами даст множество возможностей для общества.
Ближайшее будущее
Эрик Люсеро – ведущий инженер поисковой системы Google – анонсировал, что уже в 2029 году будет начато производство квантовых компьютеров для коммерческих целей. Эти устройства станут настоящим рывком в научном мире и позволят сделать открытия в области ИИ. Также с их помощью можно будет решить много экологических проблем. Например, увеличит энергоэффективность производства удобрений, что уменьшит количество выброса углекислого газа, минимизирует выброс парников газов, даст возможность создавать лучшие материалы для реализации аккумуляторов с большим энергообъемом, а также поможет обеспечит весь мир более доступной энергией.
