Квантовые компьютеры и что они для вас значат

В этой статье вы узнаете все о новых технологических инновациях с помощью комбинированного машинного обучения и искусственного интеллекта, т.е. квантовых вычислений, и их приложений в эпоху будущего.

Введение в квантовые вычисления

Квантовые вычисления могут показаться футуристическими и загадочными для всех нас, однако это не что иное, как развивающаяся технология, которая не только стремится стать наиболее полезным и полезным новым оборудованием для приложений искусственного интеллекта (ИИ) и машинного обучения, но также предлагает величайший прогресс в вычислительной технике за последние десятилетия. Так что в следующий раз, когда вы спросите родственника, что такого хорошего в квантовых вычислениях, это будет все, что вам нужно. Первые два основных приложения квантовых вычислений — это моделирование химии и физики и квантовое моделирование/оптимизация, поэтому этот аспект квантовых вычислений может применяться в различных областях, таких как разработка и доставка лекарств, исследования рака и идентификация минералов.

Исходное сообщение @TechnoDaily

Что такое квантовые компьютеры?

Само название квантового компьютера такое странное, не так ли? В конце концов, что может сделать для нас компьютер, который может одновременно работать в миллионе миллиардов миллиардов мест? Но на самом деле это реальная сделка. Сегодня построить квантовый компьютер все еще невозможно. Но исследования в этой области продвигаются очень быстро. За последние несколько десятилетий произошел ряд прорывов, которые приблизили квантовые вычисления к реальности. Вот некоторые из этих прорывов: Прежде чем углубляться в детали квантовых вычислений, нам нужно взглянуть на основы вычислений. Из каких частей состоит компьютер?

Во-первых, зачем нам нужен квантовый компьютер?

Руководствуясь инновациями новейших технологий, которые принесут пользу всему обществу, страны во всем мире вкладывают значительные средства в эту область. Когда речь идет о квантовых вычислениях, никто не хочет упустить возможность — и это желание вызывает своего рода всемирную гонку. В то время как обычный компьютер обрабатывает цифровые биты 0 и 1, квантовые компьютеры используют квантовые биты или кубиты, которые могут принимать любое значение от 0 до 1. И если вы запутаете кубиты, вы решите проблемы, с которыми не могут справиться классические компьютеры. Квантовый компьютер будущего сможет, например, взломать любую из сегодняшних распространенных систем безопасности — например, 128-битное шифрование AES — за считанные секунды. Даже самому простому суперкомпьютеру сегодня потребовалось бы много лет, чтобы попытаться выполнить эквивалентную работу.

Как работают квантовые компьютеры

Трудно поверить, что нам все еще приходится объяснять это людям по всему миру, но все еще есть люди, которые не понимают, что такое квантовые вычисления и как они работают. Но что я могу сказать вам, так это то, что квантовый компьютер не только возможен, но и весьма вероятен в нашей жизни в ближайшие 5-10 лет. Основная идея, лежащая в основе квантовых вычислений, — это способность материи делать то, что она не может делать в обычном состоянии. Проще говоря, это означает, что квантовый компьютер может выполнять задачи, на которые обычные компьютеры не способны. Рассмотрим следующий пример; Предположим, вы могли бы подсчитать количество звезд во Вселенной, направив на них луч лазера и измерив различные интенсивности.

Квантовые вычислительные приложения

Что вы думаете о будущем вычислительной техники и о том, что применяется и меняет мир вокруг нас? Современный компьютер в форме ПК (персональный компьютер) — это не что иное, как математический алгоритм, который мы, люди, применили для его создания. Сегодня компьютеры стали настолько продвинутыми, что могут точно анализировать чертежи автомобилей или создавать устройства, помогающие врачам диагностировать болезни. Но как насчет будущего? Что ждет в будущем компьютер, который мы используем сегодня? Ответ на этот вопрос — квантовые вычисления. Квантовые вычисления — это особый тип компьютера, который состоит из квантовых битов, также называемых кубитами. Эти кубиты могут находиться в нескольких состояниях одновременно, что делает их намного быстрее, чем традиционные компьютеры.

Инвестиции в будущее

В прошлом году исследователи из Google заявили, что их процессор, имеющий 53 сверхпроводящих кубита, был готов всего за 200 секунд проверить, что группа чисел была распределена случайным образом. эквивалентный расчет, по словам фирмы, занял бы 10 000 лет на машине IBM Summit, которая в то время была самым мощным суперкомпьютером в мире. IBM нанесла ответный удар, заявив, что с помощью умного классического программирования ее машина может решить эту проблему за 2,5 дня. В любом случае, Google достиг огромной вехи в реализации огромного потенциала квантовых компьютеров — «чудесное достижение», как выразился Найт. «Это показывает, что квантовые вычисления в основном сложны, но не невозможны», — добавил он.

Однако, чтобы попытаться сделать что-то действительно полезное с квантовыми компьютерами, потребуется значительно больше 50 кубитов.

Разработка стандартов квантовых вычислений

В сфере разработки технологий востребован еще один способ присоединиться к усилиям по разработке стандартов, связанных с квантовыми вычислениями. Технические стандарты в конечном счете ускоряют развитие технологий. Разработка аппаратного и программного обеспечения для квантовых компьютеров выиграет от общей процедуры именования

Недавно Рабочая группа по квантовым вычислениям Ассоциации стандартов IEEE разрабатывает два стандарта. Один предназначен для определений и названий квантовых вычислений.

поэтому мы все можем называть его стандарты одним и тем же именем. Другой касается анализа производительности и сравнительного анализа производительности, чтобы можно было измерить производительность квантовых компьютеров по сравнению с традиционными классическими компьютерами.

Необходимость в дополнительных стандартах и ​​наименованиях станет очевидной с течением времени после анализа и развития.

ИИ и квантовая синхронизация

Это одна из наиболее обсуждаемых тем, в которой сочетание искусственного интеллекта и квантовых вычислений может принести пользу во многих отношениях.

Говорят, что квантовые вычисления будут быстро расширяться в 2022 году и начнут превращать искусственный интеллект в полностью продвинутый интеллект. Комбинация Quantum + Advanced Intelligence (или QAI) начнет объединяться с BioGenetic Sciences для создания сверхразумных гуманоидов в ближайшие годы.

В то же время приложения искусственного интеллекта, такие как машинное обучение, компьютерное зрение, будут ускоряться, если будут работать на квантовых системах. Это ускорит анализ данных в таких секторах, как обнаружение мошенничества, обнаружение лекарственных соединений, кибербезопасность и многие другие. Это также будет способствовать развитию ИИ за счет расширения секторов данных, используемых для обучения моделей генеративного или машинного обучения.

Вывод

В этой статье вы узнали о будущем вычислений, которое будет полностью отличаться от того, что мы видели до сих пор.