Komputasi kuantum memiliki momen. Tapi teknologi adalah masa depan

Itu tidak memiliki sensasi dalam kecerdasan buatan, tetapi komputasi kuantum memiliki momennya sendiri.

Beberapa lembaga paling kuat di dunia, termasuk GoogleDan MicrosoftDan AmazonDan IBM Pemerintah Amerika Serikat menghabiskan jutaan dolar dalam perlombaan untuk mengembangkan dan membangun komputer kuantitatif praktis pertama.

Segar perusahaan yang fokus pada teknologi kuantum menarik sekitar $ 2 miliar tahun lalu, menurut Laporan McKinsey and Co.Di mana investor terakumulasi dalam industri yang mungkin memiliki pendapatan sekitar $ 100 miliar dalam satu dekade.

Tidak banyak pekerjaan hari ini. Secara total, perusahaan komputasi kuantum menghasilkan kurang dari $ 750 juta pendapatan pada tahun 2024, menurut laporan yang sama.

Tapi semakin banyak, kita mendengar tentang penetrasi besar.

Tahun lalu, Microsoft mengungkapkan segmen kuantitatif pertamanya, Google CEO mengatakan bahwa teknologi mungkin hanya lima tahun lagi, Amazon telah menawarkan prosesor kuantitatif yang membuat kesalahan dan IBM menunjukkan rencananya untuk membangun komputer kuantum yang bermakna pada tahun 2029.

Bergabung dengan mereka adalah lusinan perusahaan kecil dan universitas yang bekerja pada matematika, perangkat lunak atau model bisnis potensial. Sampai beberapa perusahaan diedarkan secara publik, dan mereka dapat melihat saham mereka meningkat atau runtuh berdasarkan nukleus berita.

Di bulan Januari Nafidia CEO Jensen Huang mengirim saham komputasi kuantitatif yang katanya ketika berusia 15 tahun “di sisi awal” dalam melihat saat komputasi kuantum akan bermanfaat. Pada saat itu, dia mengatakan bahwa 20 tahun adalah kerangka waktu “akan mengamankan sekelompok penuh dari kita.”

Dua bulan kemudian, dia berjalan di komentar, tetapi dia juga terkejut bahwa mereka mengangkut pasar, atau bahkan ada pasar yang diangkut.

“Bagaimana perusahaan komputer kuantum secara umum?” Huang berkata pada bulan Maret.

Saat ini, tidak ada yang berguna untuk dilakukan oleh komputer kuantum. Mereka murni untuk mencari.

Tapi janjinya jelas. Jika teknologi ini berhasil, ia dapat memecahkan jenis angka tertentu dan melakukan beberapa tugas saat ini tidak mungkin untuk komputer tradisional, atau membutuhkan banyak waktu ketika alam semesta akan berakhir sebelum selesai.

Membayangkan komputer kuantum, Anda harus mengubah cara Anda berpikir terutama dalam apa arti akunnya.

Komputer tradisional berfungsi karena ada miliaran transistor di setiap slide. Transistor atau nol ini dapat – atau di luar. Dalam jumlah besar, transistor dapat mewakili hampir setiap angka, menunjukkan bagian -bagian dari memori sistem, dan melakukan akun. Beginilah cara setiap komputer bekerja di dunia saat ini.

Di komputer kuantum, sistem qubit digunakan sebagai pengganti transistor. Ini lebih rumit dari itu dan nol. Apakah qubit ditentukan atau dihentikan oleh mekanika kuantum, dan semua qubit “kusut”, yang berarti bahwa perubahan salah satu dari mereka akan mempengaruhi kemungkinan orang lain.

Pekerjaan Qubit mungkin memerlukan infrastruktur yang hebat. Misalnya, beberapa komputer kuantum harus dioperasikan pada suhu yang sangat dingin, dekat goresan absolut.

Sampai saat ini, banyak aplikasi kuantum terkait dengan kimia dan fisika.

“Komputer kuantum tidak akan menjadi akun seleksi untuk setiap aplikasi, dan ini bagus,” kata Krysta Svore, wakil presiden Microsoft Advanced Quantum Development. “Bahkan jika kita hanya menggunakan komputer kuantum untuk bahan dan kimia, 96 % barang buatan dunia bergantung pada kimia dan ilmu material.”

Ada penggunaan komputasi kuantum yang baik saat ini: enkripsi. Karena alasan ini, pemerintah AS dan orang lain ditelusuri dengan cermat di seluruh dunia. Penting untuk pertahanan nasional.

“Ketakutan adalah bahwa komputer kuantum akan dapat melanggar rahasia digital kami,” kata John Young, kepala departemen operasi Departemen Amerika, perusahaan keamanan kuantum.

Saat ini, sebagian besar kata sandi, teks WhatsApp, transaksi keuangan dan pesan penting lainnya dienkripsi, yang berarti mereka diencerkan dan tidak dapat dibaca jika data dicuri atau diamati. Tetapi komputer kuantum akan dapat dengan cepat angka, yang memungkinkan peretas atau penyerang lain untuk menemukan simbol yang diperlukan untuk secara efisien memecahkan kode rahasia penting.

Peneliti keamanan khawatir tentang apa yang mereka sebut Q hari iniAtau hari di mana komputer kuantitatif yang efektif dibuat. Mereka mengharapkan kekacauan ketika kata sandi dan enkripsi mulai gagal secara misterius.

Gedung Putih mengatakan pada tahun 2022: “Selain manfaat potensial, komputasi kuantum juga menimbulkan risiko besar bagi keamanan ekonomi dan nasional Amerika Serikat,” kata Gedung Putih pada tahun 2022. Memorandum Keamanan Nasional. Memorandum mengatakan bahwa komputer kuantum enkripsi “dapat membahayakan komunikasi sipil dan militer, merusak pengawasan dan kontrol infrastruktur kritis, dan mengalahkan protokol keamanan untuk sebagian besar transaksi keuangan online.”

Tidak ada algoritma atau algoritma yang dapat dioperasikan pada komputer kuantum yang tidak dapat dicapai hari ini di komputer digital normal berdasarkan silikon.

Namun, beberapa kelompok mengatakan mereka telah membuktikan “keunggulan kuantitas”, menunjukkan bahwa mereka menghadapi masalah pada komputer kuantum, yang akan memakan waktu lebih lama dengan komputer tradisional. Semua prosedur abstrak.

Google adalah orang pertama yang mengumumkan keunggulan kuantitatif pada tahun 2019, karena ia menggambarkan penyelesaian komputer kuantitatif sebagai “standarTugas yang dilakukan dengan mengambil sampel dari lingkaran acak hanya disebut terutama digunakan untuk menguji komputer kuantum.

Google mengatakan bahwa para peneliti memberikan instruksi acak komputer untuk membuat masalah yang kompleks di bawah mekanika kuantum sebanyak mungkin. Para peneliti kemudian berhasil menunjukkan bahwa komputer kuantum lebih cepat untuk memecahkan kode masalah kuantum. Tahun lalu, Google mengatakan bahwa komputer kuantitatif baru yang memperluas kesenjangan dalam kinerja.

Mengenai aplikasi dunia nyata masa depan, sebagian besar potensi komputer kuantum hadir di bidang kedokteran, kimia dan penelitian bahan.

Google menunjukkan penemuan obat, atau menemukan molekul yang dapat menjadi obat yang bermanfaat. Dia juga mengatakan bahwa komputer kuantum akan dapat melakukan ilmu yang diperlukan untuk memasarkan energi fusi.

Ketika Microsoft mengumumkan segmen kuantitatif pertamanya pada bulan Februari, perusahaan menyoroti masalah kimia dan ilmu material, seperti penyebab erosi beberapa bahan, atau cara memupuk plastik.

Ada juga beberapa optimisme bahwa komputer kuantum akan sangat cocok untuk membuat data pelatihan untuk aplikasi kecerdasan buatan, terutama dalam situasi atau masalah yang menderita sejumlah besar solusi yang mungkin.

Peneliti di Google Memelihara halaman web Pengindeksan ini banyak algoritma kuantum yang menonjol.

Yang paling terkenal Algoritma pantaiDan itu menunjukkan bahwa komputer kuantum akan dapat menemukan faktor -faktor utama untuk sejumlah besar lebih cepat daripada yang mungkin terjadi pada komputer digital.

Ketika algoritma ditemukan pada tahun 1994, beberapa kecemasan pasukan di seluruh dunia dinyalakan. Banyak dari mereka menggunakan metode enkripsi yang disebut RSA, yang perlu ditentukan oleh jumlah besar agar sulit untuk menjaga kerahasiaan data.

Ketakutan adalah bahwa komputer kuantum akan memungkinkan diskon seperti Cina untuk memecahkan kode pesan militer Amerika atau transaksi perbankan untuk konsumen dengan cepat.

“Tanpa bantuan yang efektif, dampak penggunaan komputer kuantum yang bermusuhan dapat merusak (sistem keamanan nasional) dan bangsa kita,” Pentagon Dia mengatakan pada tahun 2021.

Microsoft telah mengakui faktor keamanan nasional, dan bahkan keamanan kuantum telah meraih perlombaan melawan Cina.

“Sebagian besar dari mereka percaya bahwa Amerika Serikat masih menempati posisi utama, kita tidak dapat mengecualikan kemungkinan kejutan strategis atau bahwa Cina mungkin sudah paritas dengan Amerika Serikat.”

Pemerintah telah memimpin upaya untuk mentransfer enkripsi ke metode pasca -seperempat yang disebut SO, yang tidak dapat dipecah oleh komputer kuantum. Perusahaan menyukai apel Itu sudah mulai mengintegrasikan enkripsi pasca -seperempat Dalam layanannya seperti iMessage.

Tetapi kontak sebelumnya masih berisi rahasia. Badan -badan intelijen dan infiltrator lainnya sering mengumpulkan data terenkripsi bahwa mereka dapat diterjemahkan suatu hari.

Saat ini, banyak pekerjaan di Quantum agak akademis.

Sebagian besar perusahaan perangkat canggih saat ini bekerja untuk “memperbaiki kesalahan”, atau berbagai metode yang bertujuan untuk mengurangi jumlah kesalahan, dan membuatnya kurang berbahaya ketika terjadi.

Pada komputer kuantum saat ini, qubit sering gagal dari 1000 kali digunakan, menurut para peneliti di Microsoft. Microsoft Katanya Minggu lalu, berhasil mengurangi tingkat kesalahan sebesar 1.000 kali berkat pendekatan baru.

Beberapa perbaikan telah diumumkan dalam memperbaiki kesalahan selama setahun terakhir, yang merupakan salah satu alasan mengapa peneliti dan insinyur semakin yakin bahwa mereka akan dapat membangun komputer kuantum.

Jumlah pemrosesan berikutnya adalah meningkatkan komputer.

Chip willow baru Google berisi 105 qubit. Chip Microsoft Majoraana memiliki delapan. IBM Starling berencana untuk mendapatkan 200 qubit. Chip Amazon Oceelot memiliki 14 qubit. Di tahun -tahun mendatang, angka -angka ini harus berjalan. Google dan Microsoft mengatakan komputer kuantum sangat berguna akan membutuhkan satu juta kuartal.

Dia menonton: Komputasi kuantum mencapai titik balik