IBM Q System One: primul computer cuantic complet integrat din lume

Calculatoarele, oricât de simple par, capacitățile și viteza lor de a calibra probleme și ecuații sunt ceva de nerealizat de creierul uman. Un computer, după cum se poate crede, nu este doar un mediu care vă oferă o gamă largă de aplicații, ci este, pur și simplu, un calculator. Dați comanda computerului, acesta alimentează acea comandă în unitatea de procesare. Care este apoi încărcat, procesat și calibrat înainte de a vă oferi rezultatul dorit. În timp ce computerul rulează cu siguranță pe comenzi umane, capacitatea sa de a procesa o comandă și de a o calibra fără șansa de eroare manuală este ceea ce face ca o mașină să fie mai eficientă decât noi. În timp ce computerele clasice au continuat să ne ajute la calculele din viața reală pentru o lungă perioadă de timp, nevoia de progrese tehnologice și de a construi o societate mondială bazată pe tehnologie, a ridicat cerințe pentru soluții mai avansate la problemele noastre de calcul în diferite domenii de expertiză. Și întrucât aceste probleme sunt prea greu de calibrat pentru un computer clasic, cercetătorii s-au orientat către calculul cuantic.

Producătorul american de sisteme informatice IBM a dezvăluit recent ceea ce pretinde a fi „prima mașină de calcul cuantică integrată din lume”, numită IBM Q System One. Ce este Q System One? Ce are IBM în joc cu asta? Ce ar putea însemna acest lucru pentru viitorul sistemelor de calcul? Să o luăm, „bit-cu-bit”.

Citeste si:-

Sunt computerele cuantice periculoase? Sunt computerele cuantice cea mai bună tehnologie de calcul pe care omenirea ar putea-o avea vreodată? Sau ne vor deturna securitatea cibernetică? Găsi...

Calcularea cuantică pe scurt

Imagine: Hacked

Deci, ați învățat cu toții numerele binare la școală, nu? Limbajul pe care îl înțeleg computerele? Sună vreun clopote? Un computer clasic nu acceptă sau înțelege o comandă scrisă în cuvinte. Orice faci pe un computer este stocat în memoria acestuia ca o informație sub formă de unități binare, compuse doar din 0 și 1. Deci, un computer clasic efectuează toate calculele în binar. Deoarece o unitate binară poate fi fie 0, fie 1, complexitatea de calcul pe care o poate gestiona sau accepta un computer este, de asemenea, limitată. Există întotdeauna puncte de referință pe care un computer nu le poate atinge din cauza limitărilor algoritmilor săi de a procesa și stoca informații peste o anumită limită și complexitate.

Imagine: Forbes

Acolo intervine calculul cuantic. Calculul cuantic funcționează pe legile mecanicii cuantice, în care știința este studiată pentru materie de particule mult mai mici ca dimensiune și scară, de fapt, mai mici decât un atom. Astfel de particule sunt numite particule subatomice sau particule cuantice. Acum, să considerăm că aceste particule subatomice sunt biți de computer. În calculul cuantic, informațiile primite de computer pot fi manipulate în continuare în biți mai complexi și mai mici.

Acest lucru poate fi realizat printr-un fenomen numit întanglement cuantic; suprapunerea de biți binari unul peste altul pentru a forma biți de informații conectați, perechi sau grupați. Biții perechi tind să proceseze informații mai complexe și mai complicate pentru calibrare, deoarece pot exista în mai multe stări, spre deosebire de formele binare. Acești biți, încurși împreună, depind unul de proprietățile celuilalt, se numesc qubiți.

Calculul cuantic duce practic studiul computerelor la o scară mai mică. O pereche de biți binari 0 și 1 în stare cuantică poate forma patru stări încorporate dacă sunt suprapuse. În mod similar, trei qubiți de 0 și 1 pot fi împerecheați în opt stări diferite. Acum imaginați-vă sute dintre ei; ți-ar oferi perechi de stări care ar depăși numărul de particule din univers. Aceasta este măsura calculului cuantic.

Ce ne poate oferi calculul cuantic?

Imagine: TechFunnel

Auzim întotdeauna o serie de proiecții cu privire la cota de piață, sport, economia mondială sau națională, cercetarea medicală și vremea. Aceste proiecții ne direcționează deciziile din viața de zi cu zi și modelează o secțiune uriașă a viitorului nostru. Dar, de unde obținem aceste proiecții? Calcul. Software-ul și computerele care rulează date și informații primite despre algoritmi matematici pentru a determina sau estima cum poate arăta viitorul acelui domeniu.

Datele de la curenții oceanici determină la ce vreme ne putem aștepta mâine. RMN-urile din spitale permit medicilor să găsească cel mai bun tratament pentru pacient. Deciziile actuale ale conglomeratelor de afaceri permit analiştilor financiari să manipuleze graficele acţiunilor şi să schimbe forma economiei de mâine. Cu toate acestea, totuși, există o serie de probleme complexe de calcul care depășesc cu mult înțelegerea oricărui computer clasic sau puterea creierului de pe Pământ. Calculul cuantic poate fi o actualizare de vârf la ceea ce știm despre analiza computațională. Vremea și starea financiară ar fi disponibile mai devreme decât trebuie să ne confruntăm cu consecințele.

Medicii și chirurgii ar putea să facă noi descoperiri și să schimbe pentru totdeauna administrarea medicamentelor. Am fi capabili să optimizăm toate resursele și să eliminam complet deșeurile; erorile manuale în calcule și algoritmi ar înceta să mai existe; și, mai mult, am putea decoda apariția naturii și a fenomenului ei, deoarece natura însăși funcționează pe proprietățile particulelor subatomice.

De ce producătorii de computere s-au aventurat în calculul cuantic?

Imagine: Technology Review

Ei bine, un motiv ar putea fi cursa de a stabili monopolul și de a domina tehnologia lumii. În societatea dependentă de tehnologie în care trăim, am oferit deja o mulțime de informații personale despre noi corporațiilor tehnologice de top și proiectelor tehnologice finanțate de stat. Cel care conduce o astfel de tehnologie domină practic lumea. Calculul cuantic este următorul lucru important printre tehnologiile viitoare după Inteligența Artificială. Corporația care ar oferi cele mai bune analize și calcule cuantice ar avea acces la tot felul de date corporative, guvernamentale și personale în diferite domenii de activitate. Oricine deține informațiile respective ar avea puterea de a lua cele mai bune decizii pentru sine și ar rămâne mereu în frunte, indiferent de situație.

Imagine: BlueWire

Altul poate fi să faci bani. Nu toate corporațiile oferă servicii de calcul cuantic pentru uz comercial și de întreprindere și mai puțin de o mână dintre ele au ajuns într-un stadiu în care pot efectua efectiv calcule cuantice experimentale. Așadar, dacă cineva poate dezvolta un astfel de proiect, este sigur că va primi investitori și alte persoane cu bani. Un alt motiv poate fi cercetarea paralelismului și încălcarea limitelor spațiului cosmic. Pare o viziune a unui om de știință nebun, dar dacă qubiții și teoriile mecanicii cuantice, în teorie, ar putea avea posibilitatea de a învăța și rezolva conceptele despre spațiul cosmic încă necunoscute cercetătorilor spațiali și restului lumii.

Motivele pot fi nesfârșite, dar victoria în acest sens nu este un joc și fiecare jucător care încearcă să rezolve calculul cuantic trebuie să fie foarte specific cu privire la ceea ce își dorește de la această cercetare și realizare tehnologică.

IBM și cercetarea sa în calculul cuantic

Imagine: IBM

Prima acțiune a IBM în calculul cuantic a avut loc în 2016, când a lansat IBM Initiative Q, o inițiativă la nivel de industrie menită să îmbunătățească capacitățile de analiză computațională ale diferitelor corporații din domeniul afacerilor și științei. IBM Q a fost lansat cu scopul de a realiza optimizarea resurselor prin diagnosticare și analiză fără erori și de a stabili noi repere pentru învățarea automată. Inițiativa sa concentrat pe îmbunătățirea deciziilor financiare și pe modernizarea tehnicilor de management al riscului la nivel de întreprindere. Curând s-a transformat într-o ramură activă de furnizor de servicii de calcul cuantic a IBM, permițând accesul rețelei sale întreprinderilor prin cloud. Condus spre schimbarea modului în care se desfășoară afacerile astăzi,

IBM Q System One: intrarea puternică a IBM în domeniul calculului cuantic

Imagine: Network Middle East

În ianuarie 2019, IBM a anunțat pentru prima dată că noul său IBM Q System One va fi disponibil în curând pentru utilizări computaționale pentru întreprinderi și a fost în cele din urmă dezvăluit luna aceasta, atrăgând diverși cercetători în tehnologie și experți în mecanică cuantică. System One este un upgrade masiv la Q original, care oferea servicii de analiză de până la 5 qubiți de informații. Noul System One ar fi capabil să ofere servicii de analiză de până la 20 de qubiți. În matematică simplă, ar fi capabil să calculeze probleme de cinci ori mai complexe decât predecesorii săi. Cel mai recent jucător în calculul cuantic are deja corporații precum CERN și Fermilab drept potențiali clienți care s-au înscris pentru a-și folosi serviciile prin cloud. Sistemul nou proiectat este capabil să se reseteze într-un ritm mai rapid decât predecesorul său și dacă criostatul său este întreținut corespunzător,

Citeste si:-

Este calculul cuantic mai înfricoșător decât inteligența artificială? Aceste două sunt cele mai puternice tehnologii care apar treptat, dar care este mai înfricoșătoare? Citeste blogul...

Este IBM Q System One un salt uriaș în calculul cuantic?

Imagine: The Next Platform

La lansarea acestuia, IBM a susținut că System One este „primul computer cuantic complet integrat” din lume, care ar putea schimba cursul economiei financiare și al analizei științifice în viitorul apropiat. IBM susține că System One poate deschide porți de cercetare care ar duce la tot felul de descoperiri științifice și ar atinge obiective înalte de optimizare a resurselor și planificare a întreprinderii. Cu toate acestea, această declarație ar necesita o mulțime de discuții înainte de a putea ajunge la o judecată finală asupra capabilităților celei mai recente invenții a IBM. Calculul cuantic depinde de legile mecanicii cuantice și ale întanglementării cuantice. Aceste legi nu au fost niciodată dovedite cu adevărat în experiment, chiar și după cercetări ample din partea oamenilor de știință precum Einstein și Schrodinger. Diverse teorii încă ignoră o mulțime de concepte de mecanică cuantică și, prin urmare, IBM nu ar putea rezolva totul cu System One. În al doilea rând, în timp ce IBM susține că ar schimba cursul analizei computaționale comerciale cu aceasta, este pur și simplu prea complex pentru a realiza asta. Calculatoarele cuantice au produs până acum doar rezultate experimentale, iar System One ar face același lucru. Dacă implementarea lor în situații industriale din viața reală este cu adevărat fezabilă sau nu este o chestiune de analiză și teoretizare îndelungată.

Imagine: ExtremeTech

Ceea ce putem spune despre System One este că ar fi cu siguranță un reper în domeniul cercetării pentru calculul cuantic, iar rezultatele sale experimentale ar deschide noi idei pentru descoperirea de noi capabilități ale calculului cuantic în sine. În loc să rezolve probleme, System One este cel mai probabil să acționeze ca un cercetător, ceea ce ne-ar ajuta să dezvoltăm în continuare instrumente și tehnici de analiză cuantică și să mergem mai departe pentru a obține optimizarea cu succes a resurselor, analiza riscurilor și diagnosticarea bolii prin calculul cuantic.

De ce IBM Q System One poate să nu fie mașina supremă?

Imagine: The Economist

Pentru că întreținerea unei astfel de mașini cu tehnologia pe care o păstrăm astăzi este o chestiune de maximă delicatețe, grijă și monitorizare activă. Un computer cuantic trebuie ținut la temperaturi de îngheț mult sub -100 de grade Celsius. De ce? Deoarece particulele cuantice sunt distorsionate chiar și de cele mai mici fluctuații și trebuie analizate în stare aproape staționară. Deoarece System One tocmai a fost lansat pentru uz comercial, nu știm cât de capabil este să se susțină de astfel de distorsiuni. Mai mult, este cel mai puțin probabil ca IBM să investească totul într-o singură mașină cuantică experimentală, ceea ce înseamnă că are cu siguranță alte planuri cu ea. Apoi următoarea mare întrebare este fiabilitatea. Fără testarea adecvată, nici măcar IBM nu poate pretinde că este sută la sută fiabil pentru uz comercial.

Citeste si:-

Cum să accelerezi Firefox Quantum? În ciuda numelui său, există momente în care Firefox Quantum poate funcționa foarte lent și poate provoca tone de chin. Daca esti...

Este calculul cuantic un pas bun pentru viitorul financiar al IBM?

Imagine: Washington Post

Într-o opinie sinceră, pentru o companie cu o vechime de peste 100 de ani, viitorul financiar nu ar fi cea mai importantă preocupare înainte de a se aventura în ceva. IBM a dezvoltat IBM Q System One nu singur, ci cu ajutorul cercetătorilor, experților în arhitectură și designerilor de la tot felul de organizații internaționale. Dacă a făcut asta, cu siguranță știe ce face și ce trebuie să facă cu viitorul potențial al IBM Q System One. IBM știe ce pot aduce în viitor calcularea cuantică și comercializarea unor astfel de servicii. Compania nu a reușit recent să atragă vânzări prin produsele și serviciile sale tehnologice în tendințe, cum ar fi tehnologia mobilă și serviciile web. În mijlocul tuturor acestor lucruri, investiția în cercetare, cunoștințe, fonduri și mize viitoare într-o tehnologie experimentală nu poate fi o încercare și eroare pentru IBM.

Există vreun risc asociat?

Imagine: Silicon UK

Atunci când o abordare cu o astfel de tehnologie puternică, există consecințe care ar trebui luate în considerare. După cum sa discutat deja, o tranziție cu succes de la calculul cuantic experimental la cel implementabil ar oferi IBM un monopol asupra altor corporații și l-ar pune în cercul interior al marilor întreprinderi și poate în viața noastră personală. Mai mult, în cazul integrării AI, supunerea unor cantități atât de mari de date unei mașini de autoînvățare și autoanalizare nu este doar un risc, ci și o chestiune de pericol probabil. De asemenea, calculul cuantic poate fi capabil să încalce tehnicile de criptare, care pot fi folosite pentru a opri atacurile cibernetice și pentru a oferi comunicații sigure. Dar, dacă este folosit invers, poate fi folosit pentru a încălca fișierele criptate ale organismelor guvernamentale și cercetările corporative. Deci, dacă IBM reușește,

 Este prea devreme să spunem ce poate face IBM cu Q System One, dar trebuie să ținem cont de consecințele pe care o astfel de putere tehnologică le poate aduce succesului și progreselor. Mai mult, ar dura ceva mai mult timp pentru a renunța complet la utilizarea computerelor clasice pentru analiza computațională, deoarece nu orice întreprindere poate opta pentru servicii de calcul cuantic. Pentru moment, IBM ar putea deveni prima corporație care susține o afacere profitabilă de calcul cuantic. Experimentele Q System One vor deschide noi uși ale productivității sau vor aduce riscuri de explozie finală a inteligenței și tehnologiei mașinilor?