Kvantni računalniki dobivajo pospešek – tukaj je, kaj bi to lahko pomenilo za vas

Kvantni računalniki so vse bližje temu, da postanejo praktične naprave, in strokovnjaki pravijo, da bi lahko spremenili področja, kot so odkrivanje zdravil, znanost o materialih in znanosti o življenju.

Quantinuum je izdal trdi, da je najzmogljivejši kvantni računalnik, ki je bil doslej izdelan, imenovan sistemski model H2. Računalnik je manj nagnjen k napakam kot prejšnji modeli.

"To je velik korak za praktično kvantno računalništvo," Tony Uttley, predsednik Quantinuum, je povedal Lifewire v intervjuju po elektronski pošti. "Naša objava poudarja, da lahko naš kvantni računalnik naredi stvari, ki jih klasični računalniki ne zmorejo. Natančneje, ker lahko naš kvantni računalnik izkoristi intrinzične kvantne lastnosti, kot sta superpozicija in prepletenost, je zdaj orodje, ki ga lahko fiziki kondenzirane snovi in ​​fiziki visokih energij uporabljajo za izvajanje poskusov, ki so bili do sedaj le teoretični."

Odklepanje praktičnega kvantnega računalništva

Kvantni računalnik uporablja načela kvantne mehanike za izvajanje izračunov, ki so za klasične računalnike nemogoči ali zelo težki. Ti stroji delujejo s kubiti, ki so podobni bitom, vendar so lahko hkrati v superpoziciji 0 in 1. Ta podvig omogoča kvantnemu računalniku, da raziskuje več možnih rešitev hkrati in hitreje najde optimalno.

Kvantni računalniki bi lahko imeli velike posledice za napredek na številnih področjih. Z reševanjem računalniških problemov, ki jih klasični računalniki ne morejo, bodo kvantni računalniki omogočili preboj v modeliranju in nadzoru narave, Paul Lipman, glavni komercialni direktor v podjetju za kvantno računalništvo pregib rekel v e-pošti.

»Za 'navadne' računalnike bo vedno prostor,« je dodal Lipman. "Kvantni računalniki nam ne bodo dali hitrejših video iger ali boljših preglednic. Vendar pa bodo kvantni računalniki na koncu močno vplivali na številne vidike našega življenja – od ustvarjanja ciljnih medicinskih terapij do razvoj okolju prijaznejših in učinkovitejših tehnik za razvoj gnojil, energetsko učinkovitejših baterij in še veliko več drugače."

Kamen spotike za kvantne računalnike je, da so nagnjeni k napakam zaradi občutljive narave njihovih kubitov. Raziskovalci delajo na kvantnem popravljanju napak za zaščito informacij tako, da jih kodirajo v več fizičnih kubitih, da tvorijo 'logični kubit'.

Praktični kvantni računalniki "bojo zahtevali na tisoče logični kubiti s popravljenimi napakami-vsak od njih bo zahteval od desetine do stotine fizičnih kubitov," je dejal Lipman. "Potreben je pomemben napredek na vseh področjih kvantnega računalništva, da bi dosegli ta cilj."

Toda raziskovalci so napredek v smeri praktičnega kvantnega računalništva. En vznemirljiv nedavni napredek je optična kvantna bitna manipulacija, Hamid Pishdadian, generalni direktor podjetja SQE Holdings, digitalna platforma, ki uporablja kvantno varnost, je sporočil po e-pošti.

"Do zdaj je kvantno računalništvo zahtevalo kriogeno zamrzovanje, da je tehnologija delovala nemoteno," je dodal. "Optična kvantna bitna manipulacija jim omogoča, da delujejo pri sobni temperaturi, kar bi lahko privedlo do veliko bolj razširjene razpoložljivosti."

Kvantni računalniki so že vključeni v življenja mnogih ljudi, pogosto na mestih, ki jih morda ne poznajo, je dejal Uttley. Quantinuum na primer uporablja svoje kvantne računalnike serije H za ustvarjanje šifrirnih ključev, utrjenih s kvantnim računalništvom.

"Te šifrirne ključe uporabljajo podjetja in organizacije po vsem svetu, da bi ponudili najboljšo zaščito kritičnih podatkov na svetu," je dodal.

Kdaj bo kvantni računalnik na voljo?

Vlade, institucije in investicijska podjetja po vsem svetu vlagajo milijarde dolarjev v kvantno računalništvo, je opozoril Lipman. IBM je pred kratkim izdal 433-qubit kvantni računalnik (največji na svetu). Raziskovalci na Univerzi Wisconsin-Madison so dokazali lovljenje več kot 1200 atomovs v nizu, ki bo pripeljal do obsežnih kvantnih računalnikov, ki bodo uporabljali posamezne atome kot kubite.

"Napredne kvantne ure so na vrhuncu komercializacije," je dodal. "Te kvantno omogočene naprave bodo omogočile revolucijo na tako različnih področjih, kot so telekomunikacije, navigacija, učinkovitost baze podatkov, napovedovanje potresov, finančna trgovalna omrežja, kibernetska varnost in energetsko omrežje odpornost."

Medtem ko številna podjetja danes eksperimentirajo s kvantnim računalništvom, so praktične aplikacije, ki presegajo projekte »dokaz koncepta«, verjetno čez 2-3 leta, Yuval Boger, glavni direktor trženja v podjetju za kvantno računalništvo Classiq je dejal v intervjuju po elektronski pošti.

"V dogledni prihodnosti bodo kvantni računalniki 'zadnja' infrastrukturna tehnologija," je dodal. "Tako kot čezatlantske optične povezave ali izjemno velike farme za shranjevanje bo kvantno računalništvo vplivalo na način poslovanja podjetij, vendar verjetno ne bo postalo robna naprava za običajne uporabnike računalnikov."