IBM Q System One: il primo computer quantistico completamente integrato al mondo

I computer, per quanto semplici possano sembrare, le loro capacità e velocità di calibrare problemi ed equazioni sono qualcosa di irraggiungibile dal cervello umano. Un computer, come si può pensare, non è solo un mezzo che ti offre una gamma di applicazioni, ma è, semplicemente, una calcolatrice. Tu dai il comando al computer, esso alimenta quel comando nell'unità di elaborazione. Che viene poi caricato, elaborato e calibrato prima di darti il ​​risultato desiderato. Mentre il computer funziona sicuramente su comandi umani, la sua capacità di elaborare un comando e calibrarlo senza possibilità di errore manuale è ciò che rende una macchina più efficiente di noi. Mentre i computer classici hanno continuato ad aiutarci nei calcoli della vita reale per molto tempo, la necessità di progressi tecnologici e la costruzione di una società mondiale basata sulla tecnologia, ha sollevato requisiti per soluzioni più avanzate ai nostri problemi computazionali in diversi campi di competenza. E poiché questi problemi sono troppo difficili da calibrare per un computer classico, i ricercatori si sono rivolti all'informatica quantistica.

Il produttore americano di sistemi informatici IBM ha recentemente presentato quella che sostiene essere la "prima macchina di calcolo quantistico integrata al mondo", chiamata IBM Q System One. Cos'è Q System One? Che cosa c'è in gioco IBM con questo? Cosa potrebbe significare questo per il futuro dei sistemi informatici? Prendiamolo, "a poco a poco".

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Informatica quantistica in poche parole

Immagine: Hacked

Quindi, avete imparato tutti i numeri binari a scuola, giusto? La lingua che i computer capiscono? Suonare qualche campanello? Un computer classico non accetta o non comprende un comando scritto in parole. Qualunque cosa tu faccia su un computer viene archiviata nella sua memoria come un'informazione sotto forma di unità binarie, composta solo da 0 e 1. Quindi, un computer classico esegue tutti i calcoli in binario. Poiché un'unità binaria può essere 0 o 1, anche la portata della complessità computazionale che un computer può gestire o accettare è limitata. Ci sono sempre parametri di riferimento che un computer non può raggiungere a causa dei limiti dei suoi algoritmi per elaborare e memorizzare informazioni al di sopra di un limite e una complessità specifici.

Immagine: Forbes

È qui che entra in gioco l'informatica quantistica. L'informatica quantistica funziona sulle leggi della meccanica quantistica, in cui la scienza viene studiata per questioni di particelle molto più piccole in dimensioni e scala, in effetti, più piccole di un atomo. Tali particelle sono chiamate particelle subatomiche o particelle quantistiche. Ora, consideriamo che queste particelle subatomiche sono bit di computer. Nell'informatica quantistica, le informazioni ricevute dal computer possono essere ulteriormente manipolate in bit più complessi e più piccoli.

Questo può essere fatto da un fenomeno chiamato entanglement quantistico; la sovrapposizione di bit binari l'uno sull'altro per formare bit di informazione collegati, accoppiati o raggruppati. I bit accoppiati tendono a elaborare informazioni più complesse e complesse per la calibrazione, poiché possono esistere in più di un singolo stato, a differenza delle forme binarie. Questi bit, intrecciati insieme, dipendenti dalle proprietà reciproche sono chiamati qubit.

L'informatica quantistica sostanzialmente porta lo studio dei computer su una scala più piccola. Una coppia di bit binari 0 e 1 in stato quantistico può formare quattro stati incorporati se sovrapposti. Allo stesso modo, tre qubit di 0 e 1 possono essere accoppiati in otto stati diversi. Ora immagina centinaia di loro; ti darebbe coppie di stati che supererebbero il numero di particelle nell'universo. Questa è l'estensione del calcolo quantistico.

Cosa può offrirci l'informatica quantistica?

Immagine: TechFunnel

Sentiamo sempre una serie di proiezioni riguardo al mercato azionario, allo sport, all'economia mondiale o nazionale, alla ricerca medica e al tempo. Queste proiezioni orientano le nostre decisioni di vita quotidiana e modellano una parte enorme del nostro futuro. Ma da dove otteniamo queste proiezioni? Calcolo. Software e computer che eseguono dati e informazioni in entrata su algoritmi matematici per determinare o stimare come può essere il futuro di quel particolare campo.

I dati delle correnti oceaniche determinano che tempo possiamo aspettarci domani. La risonanza magnetica negli ospedali consente ai medici di trovare il miglior trattamento per il paziente. Le attuali decisioni dei conglomerati aziendali consentono agli analisti finanziari di manipolare i grafici azionari e cambiare la forma dell'economia di domani. Tuttavia, ci sono ancora una serie di complessi problemi computazionali che vanno ben oltre la comprensione di qualsiasi computer classico o potere cerebrale sulla Terra. Il calcolo quantistico può essere un aggiornamento di fascia alta a ciò che sappiamo dell'analisi computazionale. Il tempo e la situazione finanziaria sarebbero disponibili prima di quanto dovremo mai affrontare le loro conseguenze.

Medici e chirurghi sarebbero in grado di fare nuove scoperte e cambiare per sempre la somministrazione dei medicinali. Saremmo in grado di ottimizzare tutte le risorse e rimuovere completamente gli sprechi; gli errori manuali nei calcoli e negli algoritmi cesserebbero di esistere; e inoltre, potremmo essere in grado di decodificare il verificarsi della natura e il suo fenomeno, poiché la natura stessa funziona sulle proprietà delle particelle subatomiche.

Perché i produttori di computer si sono avventurati nell'informatica quantistica?

Immagine: Revisione della tecnologia

Bene, una ragione potrebbe essere la corsa per stabilire il monopolio e dominare la tecnologia del mondo. Nella società tecnologicamente dipendente in cui viviamo, abbiamo già fornito molte informazioni personali su noi stessi alle società tecnologiche di prim'ordine e ai progetti tecnologici finanziati dallo stato. Colui che gestisce una tale tecnologia praticamente domina il mondo. L'informatica quantistica è la prossima grande novità tra le tecnologie future dopo l'intelligenza artificiale. La società che offrirebbe la migliore analisi e calcolo quantistico avrebbe accesso a tutti i tipi di dati aziendali, governativi e personali relativi a vari campi di lavoro. Chiunque possieda tali informazioni avrebbe il potere di prendere le decisioni migliori per se stesso e rimarrebbe sempre in primo piano, qualunque cosa accada.

Immagine: BlueWire

Altro può essere quello di fare soldi. Non tutte le aziende offrono servizi di calcolo quantistico per uso commerciale e aziendale e meno di una manciata di esse ha raggiunto una fase in cui può effettivamente eseguire il calcolo quantistico sperimentale. Quindi, se uno può sviluppare un progetto del genere, sicuramente accoglierà investitori e altre persone con denaro. Un altro motivo può essere la ricerca sul parallelismo e la violazione dei limiti dello spazio esterno. Sembra una visione di qualche scienziato pazzo ma se i qubit e le teorie della meccanica quantistica, in teoria, possono avere la possibilità di apprendere e risolvere concetti di spazio esterno ancora sconosciuti ai ricercatori spaziali e al resto del mondo.

I motivi possono essere infiniti, ma la vittoria in questo senso non è un gioco e ogni giocatore che cerca di risolvere il calcolo quantistico deve essere molto specifico su ciò che vuole da questa ricerca e risultato tecnologico.

IBM e la sua ricerca sull'informatica quantistica

Immagine: IBM

La prima avventura di IBM nell'informatica quantistica risale al 2016 quando ha lanciato IBM Initiative Q, un'iniziativa a livello di settore volta a migliorare le capacità di analisi computazionale di diverse aziende nel campo degli affari e della scienza. IBM Q è stato avviato con l'obiettivo di ottenere l'ottimizzazione delle risorse mediante diagnosi e analisi prive di errori e stabilire nuovi parametri di riferimento per l'apprendimento automatico. L'iniziativa si è concentrata sul miglioramento delle decisioni finanziarie e sull'aggiornamento delle tecniche di gestione del rischio a livello aziendale. Ben presto si è trasformata in un ramo attivo di IBM come fornitore di servizi di calcolo quantistico, consentendo l'accesso della sua rete alle aziende tramite il cloud. Spinti a cambiare il modo in cui si svolge oggi il business,

IBM Q System One: il potente ingresso di IBM nel settore dell'informatica quantistica

Immagine: Rete Medio Oriente

Nel gennaio 2019, IBM ha annunciato per la prima volta che il suo nuovo IBM Q System One sarebbe stato presto disponibile per usi computazionali per le imprese ed è stato finalmente presentato questo mese, attirando vari ricercatori tecnologici ed esperti di meccanica quantistica. System One è un enorme aggiornamento all'originale Q, che offriva servizi di analisi fino a 5 qubit di informazioni. Il nuovo System One sarebbe in grado di offrire servizi di analisi fino a 20 qubit. In matematica semplice, sarebbe in grado di calcolare problemi cinque volte più complessi rispetto ai suoi predecessori. L'ultimo giocatore nell'informatica quantistica ha già aziende come CERN e Fermilab come potenziali clienti che si sono registrati per utilizzare i suoi servizi sul cloud. Il sistema di nuova concezione è in grado di ripristinarsi a una velocità maggiore rispetto al suo predecessore e se il suo criostato viene mantenuto correttamente,

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IBM Q System One è un passo da gigante nell'informatica quantistica?

Immagine: la prossima piattaforma

Durante il lancio, IBM ha affermato che System One è il "primo computer quantistico completamente integrato al mondo", che potrebbe cambiare il corso dell'economia finanziaria e dell'analisi scientifica nel prossimo futuro. IBM afferma che System One potrebbe aprire le porte della ricerca che porterebbe a tutti i tipi di scoperte scientifiche e raggiungere obiettivi elevati di ottimizzazione delle risorse e pianificazione aziendale. Tuttavia, tale affermazione richiederebbe molte discussioni prima di poter raggiungere un giudizio definitivo sulle capacità dell'ultima invenzione di IBM. Il calcolo quantistico dipende dalle leggi della meccanica quantistica e dall'entanglement quantistico. Queste leggi non sono mai state veramente provate in esperimenti, anche dopo approfondite ricerche da parte di uomini di scienza come Einstein e Schrodinger. Varie teorie ignorano ancora molti concetti della meccanica quantistica e quindi, IBM non potrebbe risolvere tutto con System One. In secondo luogo, mentre IBM afferma che cambierebbe il corso dell'analisi computazionale commerciale con questo, è semplicemente troppo complesso per raggiungere questo obiettivo. Finora i computer quantistici hanno prodotto solo risultati sperimentali e System One farebbe lo stesso. Se la loro implementazione in situazioni industriali reali sia davvero fattibile o meno è questione di lunghe analisi e teorizzazioni.

Immagine: ExtremeTech

Quello che possiamo dire di System One è che sarebbe sicuramente un punto di riferimento nel campo della ricerca per l'informatica quantistica, e i suoi risultati sperimentali aprirebbero nuove idee per scoprire nuove capacità dell'informatica quantistica stessa. Piuttosto che essere un risolutore di problemi, è più probabile che System One agisca come un ricercatore che ci aiuterebbe a sviluppare ulteriormente strumenti e tecniche di analisi quantistica e ad andare avanti per ottenere un'ottimizzazione delle risorse, un'analisi dei rischi e una diagnosi delle malattie di successo tramite il calcolo quantistico.

Perché IBM Q System One potrebbe non essere la macchina definitiva?

Immagine: The Economist

Perché mantenere una macchina del genere con la tecnologia che conserviamo oggi è questione di massima delicatezza, cura e monitoraggio attivo. Un computer quantistico deve essere mantenuto a temperature di congelamento molto inferiori a -100 gradi Celsius. Come mai? Perché le particelle quantistiche sono distorte anche dalle minime fluttuazioni e devono essere analizzate quasi in uno stato stazionario. Dal momento che System One è appena stato lanciato per uso commerciale, non sappiamo quanto sia in grado di sostenersi da tali distorsioni. Inoltre, è meno probabile che IBM investa tutto in una macchina quantistica sperimentale, il che significa che ha sicuramente altri piani con essa. Quindi la prossima grande domanda è l'affidabilità. Senza test adeguati, anche IBM non può affermare di essere affidabile al cento per cento per l'uso commerciale.

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Il Quantum Computing è un buon passo per il futuro finanziario di IBM?

Immagine: Washington Post

In un'opinione onesta, per un'azienda con più di 100 anni, il futuro finanziario non sarebbe la principale preoccupazione prima di avventurarsi in qualcosa. IBM ha sviluppato IBM Q System One non da solo, ma con l'aiuto di ricercatori, esperti di architettura e designer di ogni tipo di organizzazione internazionale. Se lo ha fatto, è sicuramente consapevole di ciò che sta facendo e di ciò che deve fare con il potenziale futuro di IBM Q System One. IBM sa cosa può portare il calcolo quantistico e la commercializzazione di tali servizi in futuro. L'azienda non è riuscita di recente ad attrarre vendite attraverso i suoi prodotti e servizi tecnologici di tendenza come la tecnologia mobile ei servizi web. In mezzo a tutto questo, investire in ricerca, conoscenza, fondi e quote future in una tecnologia sperimentale non può essere un tentativo ed errore per IBM.

C'è qualche rischio associato?

Immagine: silicio UK

Quando si affronta una tecnologia così potente, ci sono conseguenze che dovrebbero essere considerate. Come già discusso, una transizione di successo dall'informatica quantistica sperimentale a quella implementabile darebbe a IBM il monopolio su altre società e la collocherebbe nella cerchia ristretta delle grandi imprese e forse delle nostre vite personali. Inoltre, in caso di integrazione con l'IA, sottoporre così grandi quantità di dati a una macchina di autoapprendimento e autoanalisi non è solo un rischio ma una questione di probabile pericolo. Inoltre, l'informatica quantistica può essere in grado di violare le tecniche di crittografia, che possono essere utilizzate per fermare gli attacchi informatici e fornire comunicazioni sicure. Ma, se utilizzato al contrario, può essere utilizzato per violare file crittografati di enti governativi e ricerche aziendali. Quindi, se IBM ha successo,

 È troppo presto per dire cosa può fare IBM con Q System One, ma bisogna tenere a mente quali conseguenze tale potenza tecnologica può portare con successo e progressi. Inoltre, ci vorrebbe più tempo per abbandonare completamente l'uso dei computer classici per l'analisi computazionale, poiché non tutte le aziende possono optare per i servizi di calcolo quantistico. Per ora, IBM potrebbe diventare la prima azienda a sostenere un'attività redditizia di calcolo quantistico. Gli esperimenti di Q System One apriranno nuove porte di produttività o porteranno rischi di un'esplosione definitiva dell'intelligenza e della tecnologia delle macchine?