Sfruttare il Potenziale del Calcolo Quantistico: Rivoluzionare le Industrie e Risolvere Problemi Complessi
Sai che il 14 aprilethsi celebra comeGiornata Mondiale del Quantum? La costante di Planck descrive il comportamento di particelle e onde su scala atomica, incluso l'aspetto particellare della luce, su cui si basa il calcolo quantistico.
Allora, cos'è ilCalcolo Quantistico?
Il calcolo quantistico è un'indagine sullo sviluppo di tecnologie basate su computer incentrate sui principi della teoria quantistica, un'origine dalla fisica. Il calcolo quantistico utilizza una combinazione di bit per eseguire particolari compiti computazionali. Di conseguenza, vediamo lo sviluppo dei computer quantistici, che sono le macchine che utilizzano le proprietà della fisica quantistica per memorizzare dati ed eseguire calcoli. Questo può essere estremamente vantaggioso per risolvere operazioni complesse e massive in modo rapido ed efficiente. Mentre i computer classici, che includono smartphone e laptop, codificano le informazioni in "bit" binari che possono essere 0 o 1. In un computer quantistico, l'unità di memoria di base è un bit quantistico o qubit.
Applicazioni del Calcolo Quantistico:
L'utilizzo delle operazioni del calcolo quantistico in diverse applicazioni può aiutare a migliorare i processi in molti settori, far risparmiare milioni di volte di tempo e fornire un percorso verso i problemi più complessi. Alcune delle applicazioni sono elencate di seguito dove il calcolo quantistico può svolgere un ruolo significativo:
- Chimica Computazionale: Una delle applicazioni del calcolo quantistico più promettenti sarà nel campo della chimica computazionale. È difficile per i computer convenzionali elaborare numeri minuscoli e vasti di molecole, ma il calcolo quantistico fornisce un percorso strategico per mappare le molecole, che a sua volta offre un'opportunità per la ricerca farmaceutica. Alcuni dei problemi critici che possono essere risolti tramite il calcolo quantistico riguardano l'area delle sperimentazioni cliniche in silico
- Intelligenza Artificiale:L'intelligenza artificialeè già una tecnologia emergente in vari campi, dall'e-commerce e l'assistenza sanitaria alla finanza e all'istruzione. Ma insieme al calcolo quantistico, sarà molto più facile prendere decisioni
- Finanza: Il calcolo quantistico può aiutare a realizzare simulazioni e previsioni più accurate dell'attività di mercato per facilitare le funzioni degli analisti, cosa che i computer classici non riescono a fare
- Sanità: L'efficacia del calcolo quantistico nella sanità può consentire molte scoperte significative, come il sequenziamento rapido del DNA e l'elaborazione di grandi quantità di dati sanitari.
Alcune delle altre principali applicazioni sono menzionate di seguito:
Le mega-aziende che portano la tecnologia del calcolo quantistico alle loro attività sono:
- IBM: È diventata la prima azienda nel 2016 ad offrire l'accesso al calcolo quantistico basato su cloud e ora prevede di rilasciare un processore a 433 qubit chiamato Osprey e Condor, un processore a 1.121 qubit che avrà successo nel 2023 con la speranza di risolvere i problemi in modo più efficiente
- QCI: L'azienda crede nel completare il calcolo classico con il calcolo quantistico e, con questa visione, ha svelato un software-as-a-service (SaaS) chiamato Qatalyst, una piattaforma di calcolo quantistico
- Xanadu: Una start-up canadese che offre una piattaforma di calcolo quantistico basata sulla fotonica, disponibile tramite il cloud, dove questo sistema utilizza la luce invece dei superconduttori, consentendo loro di operare a temperatura ambiente
- Microsoft: La sua piattaforma cloud azure ha introdotto computer quantistici realizzati da Honeywell e IonQ per affrontare problemi che sono fuori dalla portata delle macchine convenzionali. BMW, Airbus e Roche stanno già provando i computer quantistici di Microsoft
Approfondimenti di mercato:
Secondo Fortune Business Insights; si prevede che il mercato del calcolo quantistico crescerà da 486,1 milioni di dollari nel 2021 a 3.180,9 milioni di dollari nel 2028, con un CAGR del 30,8% nel periodo 2021-2028. Dove il valore di mercato era di 392,5 milioni di dollari nel 2020. Si è scoperto che la domanda di calcolo quantistico aumenterà con il tempo emergente in quanto è molto utilizzata da molti servizi di calcolo.
Il Futuro del Calcolo Quantistico:
Poiché i supercomputer sono limitati alla risoluzione di problemi lineari e diventa difficile trovare soluzioni a problemi caotici, il calcolo quantistico sfrutta le soluzioni per problemi complessi come la modellazione delle proteine utilizzando la fisica della meccanica quantistica. Può anche provare diverse soluzioni contemporaneamente. Può anche supportare i dati elaborati dai sistemi di intelligenza artificiale, che richiedono un'enorme potenza di calcolo.
Conclusione:
Come sappiamo ora, il calcolo quantistico aggiunge valore a molte applicazioni attraverso il suo utilizzo di qubit che possono essere sia 1 che 0 contemporaneamente, ma non possiamo far fronte agli svantaggi del calcolo quantistico. Una delle parti più impegnative è la sua natura robusta, è immensamente difficile progettarla. Inoltre, la CPU quantistica avrà problemi di efficienza e di riscaldamento propri.
Quindi, le caratteristiche che rendono i sistemi quantistici capaci li rendono anche delicati e fanno crollare l'intero sistema.
Autore:Riya Singh