Das Potenzial des Quantencomputings freisetzen: Revolutionierung von Industrien und Lösung komplexer Probleme
Wussten Sie, dass der 14. Apriltegefeiert wird alsWelttag der Quanten? Die Planck-Konstante beschreibt das Verhalten von Teilchen und Wellen auf atomarer Ebene, einschließlich des Teilchenaspekts des Lichts, auf dem das Quantencomputing basiert.
Was ist dannQuantencomputing?
Quantencomputing ist eine Untersuchung der Entwicklung computergestützter Technologien, die auf den Prinzipien der Quantentheorie beruhen, einem Ursprung aus der Physik. Quantencomputing verwendet eine Kombination aus Bits, um bestimmte Rechenaufgaben auszuführen. Infolgedessen sehen wir die Entwicklung von Quantencomputern, d. h. Maschinen, die die Eigenschaften der Quantenphysik nutzen, um Daten zu speichern und Berechnungen durchzuführen. Dies kann äußerst vorteilhaft sein, um komplexe und umfangreiche Operationen schnell und effizient zu lösen. Klassische Computer hingegen, zu denen Smartphones und Laptops gehören, codieren Informationen in binären „Bits“, die entweder 0 oder 1 sein können. In einem Quantencomputer ist die Basiseinheit des Speichers ein Quantenbit oder Qubit.
Anwendungen des Quantencomputings:
Die Nutzung der Operationen des Quantencomputings in verschiedenen Anwendungen kann zur Verbesserung von Prozessen in vielen Branchen beitragen, millionenfach Zeit sparen und einen Weg zu den komplexesten Problemen aufzeigen. Einige der Anwendungen, bei denen Quantencomputing eine wichtige Rolle spielen kann, sind im Folgenden aufgeführt:
- Computational Chemistry: Eine der vielversprechendsten Anwendungen des Quantencomputings wird im Bereich der Computational Chemistry liegen. Es ist für herkömmliche Computer schwierig, kleinste und riesige Mengen an Molekülen zu verarbeiten, aber das Quantencomputing bietet einen strategischen Weg, um die Moleküle abzubilden, was wiederum eine Möglichkeit für die pharmazeutische Forschung bietet. Einige der kritischen Probleme, die durch Quantencomputing gelöst werden können, liegen im Bereich der In-silico-Studien
- Künstliche Intelligenz:Künstliche Intelligenzist bereits eine aufstrebende Technologie in verschiedenen Bereichen, vom E-Commerce über das Gesundheitswesen bis hin zu Finanzen und Bildung. Aber zusammen mit dem Quantencomputing wird es viel einfacher sein, Entscheidungen zu treffen
- Finanzen: Quantencomputing kann helfen, genauere Simulationen und Vorhersagen der Marktaktivität zu erstellen, um die Funktionen von Analysten zu erleichtern, was klassischen Computern nicht gelingt
- Gesundheitswesen: Die Effektivität des Quantencomputings im Gesundheitswesen kann viele bedeutende Durchbrüche ermöglichen, wie z. B. die schnelle DNA-Sequenzierung und die Verarbeitung großer Mengen an Gesundheitsdaten.
Einige der anderen wichtigen Anwendungen sind unten aufgeführt:
Die Mega-Giant-Unternehmen, die die Technologie des Quantencomputings in ihre Unternehmen einbringen, sind:
- IBM: Es war das erste Unternehmen im Jahr 2016, das Cloud-basierten Quantencomputing-Zugang anbot, und plant nun die Veröffentlichung eines 433-Qubit-Prozessors namens Osprey und Condor, einem 1.121-Qubit-Prozessor, der 2023 folgen wird, in der Hoffnung, Probleme effizienter zu lösen
- QCI: Das Unternehmen glaubt an die Ergänzung des klassischen Rechnens durch Quantencomputing und hat mit dieser Vision ein Software-as-a-Service (SaaS) namens Qatalyst vorgestellt, eine Quantencomputing-Plattform
- Xanadu: Ein kanadisches Start-up-Unternehmen, das eine allererste photonikbasierte Quantencomputing-Plattform anbietet, die über die Cloud verfügbar ist, wobei dieses System Licht anstelle von Supraleitern verwendet, wodurch es bei Raumtemperatur betrieben werden kann
- Microsoft: Seine Azure-Cloud-Plattform führte Quantencomputer von Honeywell und IonQ ein, um Probleme anzugehen, die außerhalb der Reichweite herkömmlicher Maschinen liegen. BMW, Airbus und Roche testen bereits Quantencomputer von Microsoft
Markteinblick:
Laut Fortune Business Insights wird erwartet, dass der Quantencomputing-Markt von 486,1 Millionen US-Dollar im Jahr 2021 auf 3.180,9 Millionen US-Dollar im Jahr 2028 mit einer CAGR von 30,8 % im Zeitraum 2021-2028 wachsen wird. Der Marktwert betrug im Jahr 2020 392,5 Millionen USD. Es wird festgestellt, dass die Nachfrage nach Quantencomputing mit der aufkommenden Zeit steigen wird, da es von vielen Computing-Diensten stark genutzt wird.
Die Zukunft des Quantencomputings:
Da Supercomputer auf die Lösung linearer Probleme beschränkt sind und es schwierig ist, Lösungen für chaotische Probleme zu finden, nutzt das Quantencomputing Lösungen für komplexe Probleme wie die Proteinmodellierung, indem es die Physik der Quantenmechanik verwendet. Es kann auch mehrere Lösungen gleichzeitig ausprobieren. Es kann auch die von KI-Systemen verarbeiteten Daten unterstützen, die enorme Rechenleistung erfordern.
Fazit:
Wie wir jetzt wissen, bietet das Quantencomputing durch die Verwendung von Qubits, die gleichzeitig 1 und 0 sein können, einen Mehrwert für viele Anwendungen, aber wir können die Nachteile des Quantencomputings nicht außer Acht lassen. Einer der größten Knackpunkte ist seine Robustheit, es ist immens schwer, es zu entwickeln. Außerdem wird die Quanten-CPU ihre eigenen Effizienz- und Hitzeprobleme haben.
Daher machen die Eigenschaften, die Quantensysteme leistungsfähig machen, sie auch empfindlich und führen dazu, dass das gesamte System auseinanderfällt.
Autor:Riya Singh