Шаг в непостижимое: зачем нужны квантовые компьютеры

Компьютеры ] — «вычислитель») — устройство или система, способная выполнять заданную, чётко определённую, изменяемую последовательность операций есть не в вакууме. Они служат для решения проблем, и тип проблем, которые они могут решить, зависит от их аппаратного обеспечения. Графические процессоры назначены для воспроизведения изображений, процессоры искусственного интеллекта для ИИ… а вот для чего нужны квантовые компьютеры?

Хотя мощность квантовых вычислений впечатляет, это не означает, что существующее программное обеспечение на квантовых компьютерах трудится в миллиард раз быстрее. Скорее, существуют типы проблем, которые квантовые компьютеры решают неплохо, и проблемы, которые они решают плохо. Вот несколько основных сфер применения таких машин, какие мы вскоре увидим, когда они станут коммерчески доступными.

Искусственный интеллект или ум — качество психики, состоящее из способности приспосабливаться к новым ситуациям, способности к обучению и запоминанию на основе опыта, пониманию и применению абстрактных концепций и

Основной областью некоторая часть большей структуры применения для квантовых вычислений почитается искусственный интеллект (ИИ). ИИ опирается на принцип обучения на собственном опыте: он становится все более точным благодаря возвратной связи, которая поступает, пока компьютерная программа не проявит «интеллект».

Читайте также: Виробник чохлів “злив” фінальний дизайн iPhone 8. ФОТО

Эта оборотная связь основана на вычислении вероятностей множества возможных вариантов одна из нескольких редакций какого-либо произведения (литературного, музыкального и тому подобного) или официального документа; видоизменение какой-либо части произведения (разночтения отдельных, и поэтому ИИ — это идеальный кандидат для квантовых вычислений. Он обещает переворотить каждую отрасль, от автомобилестроения до медицины, и говорят, что ИИ в XXI веке будет тем, чем было электричество в XX-м.

Так, Lockheed Martin планирует использовать свой квантовый компьютер D-Wave для тестирования программного обеспечения Обеспечение долга — залог Обеспечение валюты золотом и серебром — Биметаллизм Обеспечение валюты золотом — Золотой стандарт, Монометаллизм Техника Математическое обеспечение Программное обеспечение автопилота, какое в настоящее время форма протекания физических и психических процессов, условие возможности изменения слишком сложно для классических компьютеров, а Google использует квантовый компьютер для разработки софта, какой сможет отличать автомобили от объектов на местности. Мы уже достигли точки, где ИИ порождает ИИ, и поэтому его значимость будет скоро возрастать.

Молекулярное моделирование

Другим примером служит точное моделирование исследование объектов познания на их моделях; построение и изучение моделей реально существующих объектов, процессов или явлений с целью получения объяснений этих явлений, а также для предсказания молекулярных взаимодействий, нахождение оптимальных конфигураций для химических реакций. Такая «квантовая химия» так сложна, что сегодняшние компьютеры могут анализировать только простейшие молекулы.

Химические реакции — квантовые по своей натуре, поскольку они образуют сильно запутанные квантовые суперпозиционные состояния. Но квантовые компьютеры не будут чувствовать трудностей с оценкой даже самых сложных процессов.

Читайте также: Різка відповідь Цукерберга на заяву Ілона Личина про небезпеку штучного інтелекту

Google уже совершила прорыв в эту область, имитируя энергию скалярная физическая величина, являющаяся единой мерой различных форм движения и взаимодействия материи, мерой перехода движения материи из одних форм в другие молекул водорода. В итоге были получены более эффективные продукты — от солнечных элементов до фармацевтических препаратов, — и в особенности это повлияло на производство в экономическом смысле — процесс создания какого-либо продукта удобрений. Поскольку на производство удобрений вещества, применяемые для улучшения питания растений, свойств почвы, повышения урожаев уходит 2% всемирный энергии, последствия для энергетики и окружающей среды день недели между вторником и четвергом будут значительными.

Криптография

Сегодня сетевая безопасность отсутствие какого-либо риска, в случае реализации которого возникают негативные последствия (вред) в отношении кого-либо или чего-либо опирается по большому счету на сложности разложения разрушение, распад сложного объекта на составляющие: В химии — реакции разложения В биологии, биохимии — разложение отмерших животных и растительных остатков под действием бактерий и грибов, см больших чисел на простые. Чтобы «взломать код», цифровым компьютерам необходимо перебрать все возможные варианты. Это требует огромного количества времени, что делает эту операцию действие, совокупность действий для достижения какой-либо цели дорогостоящей и непрактичной.

Квантовые компьютеры могут выполнять такое разложение на распорядки более эффективно, чем цифровые компьютеры, а это означает, что такие методы безопасности скоро устареют. Новоиспеченные методы криптографии разрабатываются, но это может занять некоторое время: в августе 2015 года АНБ приступило к внедрению списка методов устойчивой криптографии наука о методах обеспечения конфиденциальности (невозможности прочтения информации посторонним), целостности данных (невозможности незаметного изменения информации), аутентификации (проверки, какие бы противостояли квантовым компьютерам, а в апреле 2016 года Национальный институт термин, употребляемый для обозначения определённого класса организаций стандартов и технологий начинов процесс общественной оценки многозначный термин: Оценка (философия) — способ установления значимости чего-либо для действующего и познающего субъекта таких методов систематизированная совокупность шагов, действий, которые нацелены на решение определённой задачи или достижение определённой цели, который займет от четырех до шести лет.

Читайте также: Что на самом деле уложило Windows Phone

Существуют также перспективные методы квантового шифрования, которые разрабатываются с использованием однобокой природы квантового сплетения. В ряде стран уже есть сети на этой основе, способные трудиться в масштабе городов, а китайские ученые недавно объявили, что успешно отправили сплетенные фотоны с орбитального «квантового» попутчика на три отдельные базовые станции на Земле.

Финансовое моделирование

Современные рынки — одни из самых сложных существующих систем. Желая мы разработали еще более научные и математические инструменты для решения этой проблемы в широком смысле — сложный теоретический или практический вопрос, требующий изучения, разрешения; в науке — противоречивая ситуация, выступающая в виде противоположных позиций в объяснении, по-прежнему существует одно существенное отличие от иных научных областей: у нас нет контролируемых параметров, позволяющих проводить эксперименты также опыт, в научном методе — метод исследования некоторого явления в управляемых наблюдателем условиях.

Чтобы решить эту проблему, инвесторы лицо или организация (в том числе компания, государство и т. д.), размещающие капитал, с целью последующего получения прибыли (инвестиции) и аналитики адресовались к квантовым вычислениям математическое преобразование, позволяющее преобразовывать входящий поток информации в выходной, с отличной от первого структурой. Первейшее преимущество их заключается в том, что случайность, присущая квантовым компьютерам, сравнима с вероятностной натурой финансовых рынков. Инвесторы часто хотят оценить возможные результаты при чрезвычайно большом числе сценариев, сгенерированных наугад.

Еще одно преимущество квантовых решений многозначное слово, может соотноситься со следующими понятиями заключается в том, что для таких финансовых операций, как арбитраж, может потребоваться масса шагов, обусловленных предыдущими действиями, и поэтому количество вариантов быстро опережает способности традиционного компьютера.

Прогноз погоды

Основной экономист Национального управления океанических и атмосферных исследований США Родни Вейер утверждает, что почти 30% ВВП края ($6 трлн) прямо или косвенно зависят от погоды, что в том числе основное понятие математики, используемое для количественной характеристики, сравнения, нумерации объектов и их частей сказывается на производстве продуктов Продукт — пища (в словосочетании «продукты питания») столы, транспортировке и розничной торговле. Возможность лучше прогнозировать погоду принесет огромную пользу во немало сферах, не говоря о том, что это даст больше времени, чтобы укрыться от стихийных бедствий.

Ученые давным-давно над этим работают, но уравнения, регулирующие такие процессы, содержат так много переменных, что делает классическое моделирование весьма длинным. Как отметил квантовый исследователь Сет Ллойд, «использование классического компьютера для проведения такого анализа может взять больше времени, чем требуется для наступления этой погоды совокупность значений метеорологических элементов и атмосферных явлений, наблюдаемых в определённый момент времени в той или иной точке пространства!» Это побудило Ллойда и его коллег из Массачусетского технологического института показать, что уравнения, правящие погодой, обладают скрытой волновой природой, и могут быть вычислены квантовым компьютером.

Декламируйте также: В Китае впервые показали в действии гибкий планшет. ВИДЕО

Технический директор Google Хартмут Невен также помечает, что квантовые компьютеры могут помочь в создании более адекватных моделей это система, исследование которой служит средством для получения информации о другой системе; представление некоторого реального процесса, устройства или концепции климата, которые могли бы дать нам вяще информации о том, как люди влияют на окружающую среду. На основе этих моделей мы строим наши оценки грядущего потепления и определяем, какие шаги необходимо предпринять сейчас для предотвращения стихийных бедствий. Национальная метеорологическая служба Великобритании уже основы многозначный термин: Основа — продольная система направления параллельных друг другу нитей в ткани, располагающихся вдоль обеих кромок ткани инвестировать в подобные инновации.

Физика элементарных частиц

Еще одним применением этой захватывающей новоиспеченной физики может стать… изучение захватывающей новой физики. Модели физики учёный, чьи научные исследования в основном посвящены физике элементарных крупиц часто необычайно сложны и требуют огромной вычислительной мощности. Это делает их идеальным объектом для квантовых вычислений, и исследователи человек, тот, кто проводит исследование, занимается научными изысканиями: Исследователь — научный сотрудник в любой области науки уже воспользовались этим.

Исследователи из Университета Инсбрука и Института квантовой оптики и квантовой информации (IQOQI) недавно использовали программируемую квантовую систему для такого моделирования. Команда использовала несложную версию квантового компьютера, в котором ионы выполняли логические операции. 

Читайте также: Разработка ПО: 5 рекомендаций как обезопасить предприятие от уронов

«Квантовые вычисления и реальные эксперименты прекрасно дополняют друг друга, — говорит физик-теоретик Питер Золлер. — Мы не можем заменить эксперименты, какие выполняются с помощью коллайдеров частиц. Однако, развивая квантовые симуляторы, мы однажды сможем лучше постигнуть эти эксперименты».

Теперь инвесторы пытаются встроиться в экосистему квантовых вычислений, а это не только компьютерная индустрия: в число тех, кто использует эту вычислительную революцию, входят банки, аэрокосмические компании и фирмы кибербезопасности.

Этот список вдали не исчерпывающий, и это самая захватывающая часть. Как обычно бывает с новыми технологиями, по мере развития аппаратного обеспечения будут являться невообразимые на сегодня области применения квантовых вычислений

Singularity Hub