Първият път, когато се опитах да обясня квантовите изчисления на родителите си, се провалих. Казах им, че това е като използването на магия за решаване на математика.Майка ми попита дали това означава, че компютърът може да помогне на някого да спечели лотарията. Знаете ли какво? – Те не са напълно погрешни. Квантовите изчисления може да звучат странно в началото, но те се основават на реална наука, която изтласква границите на това, което смятаме, че компютрите могат да направят. Вместо да работят само с 0 и 1 като обикновени компютри, квантовите системи могат да държат няколко състояния наведнъж. Това им позволява да решат проблеми, които биха отнели на днешните най-бързи суперкомпютри милиони години в много по-кратък период от време. Така че това звучи като глупост, докато не осъзнаете, че вече се случва. Защо обикновените компютри вече не са достатъчни Компютрите, които използваме днес, от вашите смартфони до сървърните ферми, работещи с OpenAI, са изградени на Тези системи използват този код, за да интерпретират оперативни команди и потребителски вход, след което да доставят подходящ отговор на потребителя. binary codes Бинарни кодове Но тъй като се опитваме да решим по-сложни проблеми в области като изкуствения интелект, науката за климата, разработването на лекарства и киберсигурността, класическите компютри се борят да се справят. Квантовите изчисления предлагат нов път напред. Обучението на усъвършенствани AI модели като GPT-4 е скъпо и ресурсно интензивно в мащабен мащаб.Има хиляди GPUs, които работят непрекъснато в продължение на седмици, изгаряйки енергия и пари с неустойчива скорост.И това се простира отвъд изкуствения интелект. Опитайте се да симулирате как се държат няколко молекули в ново лекарство и дори най-бързите суперкомпютри ще се борят.Защо?Защото броят на възможните взаимодействия нараства експоненциално, а класическите системи трябва да проверяват всяка една, стъпка по стъпка. Накратко, колкото по-сложен е проблемът, толкова по-бързо достигаме до границата.Класическото изчисление не е предназначено да се справи с този мащаб, но квантовото изчисление може. Как Квантовите Компютри Действително Работят Квантовият компютър използва квантовата механика, за да обработва информация по съвсем различен начин в сравнение с обикновените компютри. Вместо да използват битове, които са или 0 или 1, квантовите компютри използват квантови битове, наречени кубити. Представете си, че завъртате монета и я приземявате на двете глави и опашки едновременно. . Суперпозиция Суперпозиция Това е, когато състоянието на един кубит се свързва незабавно с друг, независимо от разстоянието им. Това позволява на квантовите компютри да работят върху много неща едновременно. Връзката Връзката Квантовите компютри използват специални операции (квантови порти), за да променят и контролират кубитите, така че да изследват много възможни решения на един проблем наведнъж. Това, разбира се, е много по-бързо от класическите компютри, които намират отговори, като проверяват всяка възможност един по един. Не е добре, ако все още сте малко объркани.Не трябва да разбирате интуитивно квантовата механика. Не беше фен. Айнщайн Айнщайн Но просто казано, квантов компютър не решава проблемите стъпка по стъпка.Той изследва всеки възможен път на решение наведнъж, се срива до правилния отговор и продължава. И докато системите все още са шумни и склонни към грешки, квантовите изчисления се подобряват бързо. Компании като IBM, IonQ, PsiQuantum и Rigetti са към мащабиране на толерантни към грешки логически кубити и изграждане на клъстери, способни да захранват полезни квантови изчислителни приложения. already making real progress Направете реален напредък След като преодолеем този праг, доминовете падат. Квантовите изчисления са само за скорост? Повечето хора мислят, че квантовите изчисления просто ще направят нещата по-бързи и със сигурност ще го направят, но по-важното е, че ще променят това, което е изчислимо. Има определени проблеми, които класическите компютри просто не могат да решат в никакъв практичен период от време. Например ; Оптимизиране на логистиката в глобалната верига на доставки с трилиони пермутации. Предсказване как една нова молекула на лекарството ще се държи в човешкото тяло. Симулиране на ядрените реакции за изграждане на чиста енергия. Разкъсване на криптографията, която защитава онлайн живота ни (или замяна с квантово криптиране). Това не са задачи, които можем да чакаме по-дълго, за да ги решим.Те са неподходящи, но квантовите изчисления ги правят трактуеми. Някои от другите предимства на квантовите изчисления пред класическите компютри включват: Квантовата енергия използва по-малко енергия, отколкото си мислите Квантовите компютри могат да вършат същата работа като днешните суперкомпютри, като използват много по-малко енергия. Класическият суперкомпютър може да абсорбира толкова енергия, колкото малък град, но квантовите компютри ще свършат същата работа с толкова малко енергия, колкото кафемашината. Тъй като светът изгражда повече AI системи, електрически превозни средства и интелигентна инфраструктура, Quantum може да се превърне в алтернатива с ниска енергия, която също така обработва по-бързо. Quantum силно взаимодейства с AI. Ако мислите, че AI е на върха си сега, изчакайте, докато получи квантови стероиди. Тези технологии се допълват взаимно.Квантовите алгоритми могат експоненциално да ускорят обучението и заключението на ИИ. Дизайн на кръговете. helping improve quantum error correction Помага за подобряване на корекцията на квантовите грешки Това е добродетелен цикъл: AI помага за подобряване на квантовите системи, докато квантовата система подобрява ефективността и скоростта на AI. Представете си модел на изкуствен интелект, който може да симулира глобалните климатични системи до квадратен метър или да персонализира плановете за лечение на рак, като изпълнява милиони биологични пермутации за минути. Кой ще спечели квантовата надпревара? Предупреждение за спойлери: Става дума за власт. Китай е Национална програма за квантово САЩ са , и да бъдем честни, екосистемата на стартиращите компании е жива и се разраства. Милиарди раздават ЕС не е далеч назад Залагаме на лидерството в частния сектор Милиарди раздават ЕС не е далеч назад Залагаме на лидерството в частния сектор Тази надпревара може да даде на всяка страна икономически ливъридж, господство в киберсигурността, наркотични тръбопроводи и отбрана. И така, какво трябва да правите? Квантовите изчисления няма да заменят вашия лаптоп утре.Това няма да реши магически промените в климата.И не, това няма да ви помогне да спечелите лотарията. Истината е, че квантовите компютри са се доказали само като по-добра алтернатива на класическите компютри в лабораторията, а не в реалния свят. Квантовите битове все още са изключително крехки и са засегнати от малки промени в околната среда, които биха ги направили склонни към грешки. Но с течение на времето тя може да предефинира кои проблеми могат да бъдат решени и кой може да ги реши. Така че прочетете. Следвайте броя на кубитите. Гледайте стартиращите компании. Ако сте разработчик, започнете да играете с квантови симулатори. Ако сте основател, започнете да мислите за това какво ще направи вашият продукт, ако компютрите вече не са ограничение. Следващото поколение пробиви няма да бъдат построени въпреки квантовото, те ще бъдат построени заради това.
