Раскрытие потенциала квантовых вычислений: революция в отраслях и решение сложных задач
Знаете ли вы, что 14 апреляоеотмечается какВсемирный день квантовой физики? Постоянная Планка описывает поведение частиц и волн на атомном уровне, включая корпускулярный аспект света, на котором основаны квантовые вычисления.
Тогда что такоеКвантовые вычисления?
Квантовые вычисления - это исследование разработки компьютерных технологий, основанных на принципах квантовой теории, возникшей в физике. Квантовые вычисления используют комбинацию битов для выполнения конкретных вычислительных задач. Как следствие, мы видим развитие квантовых компьютеров, которые представляют собой машины, использующие свойства квантовой физики для хранения данных и выполнения вычислений. Это может быть чрезвычайно выгодно для быстрого и эффективного решения сложных и масштабных операций. В то время как классические компьютеры, к которым относятся смартфоны и ноутбуки, кодируют информацию в двоичных «битах», которые могут быть либо 0, либо 1. В квантовом компьютере основной единицей памяти является квантовый бит или кубит.
Применение квантовых вычислений:
Использование операций квантовых вычислений в нескольких приложениях может помочь в улучшении процессов во многих отраслях, сэкономить миллионы времени и обеспечить путь к наиболее сложным задачам. Ниже перечислены некоторые приложения, в которых квантовые вычисления могут сыграть значительную роль:
- Вычислительная химия: Одним из наиболее перспективных приложений квантовых вычислений будет область вычислительной химии. Обычным компьютерам сложно обрабатывать мельчайшие и огромные количества молекул, но квантовые вычисления обеспечивают стратегический путь для отображения молекул, что, в свою очередь, предоставляет возможности для фармацевтических исследований. Некоторые из критических проблем, которые можно решить с помощью квантовых вычислений, находятся в области клинических испытаний in silico
- Искусственный интеллект:Искусственный интеллектуже является развивающейся технологией в различных областях, от электронной коммерции и здравоохранения до финансов и образования. Но наряду с квантовыми вычислениями будет намного проще принимать решения
- Финансы: Квантовые вычисления могут помочь в создании более точных симуляций и прогнозов рыночной активности, чтобы облегчить функции аналитиков, чего не удается сделать классическим компьютерам
- Здравоохранение: Эффективность квантовых вычислений в здравоохранении может обеспечить множество значительных прорывов, таких как быстрое секвенирование ДНК и обработка больших объемов данных о здравоохранении.
Некоторые другие основные приложения упомянуты ниже:
Мега-гигантские компании, внедряющие технологию квантовых вычислений в свой бизнес:
- IBM: Она стала первой компанией в 2016 году, предложившей облачный доступ к квантовым вычислениям, и сейчас планирует выпустить 433-кубитный процессор под названием Osprey и Condor, 1121-кубитный процессор, который будет выпущен в 2023 году с надеждой более эффективно решать проблемы
- QCI: Компания верит в дополнение классических вычислений квантовыми вычислениями и с этим видением представила software-as-a-service (SaaS) под названием Qatalyst, платформу квантовых вычислений
- Xanadu: Канадский стартап, предлагающий первую в мире платформу квантовых вычислений на основе фотоники, доступную через облако, где эта система использует свет вместо сверхпроводников, позволяя им работать при комнатной температуре
- Microsoft: Ее облачная платформа Azure представила квантовые компьютеры, созданные Honeywell и IonQ, для решения задач, недоступных обычным машинам. BMW, Airbus и Roche уже испытывают квантовые компьютеры от Microsoft
Обзор рынка:
По данным Fortune Business Insights; ожидается, что рынок квантовых вычислений вырастет с 486,1 млн долларов в 2021 году до 3180,9 млн долларов в 2028 году при среднегодовом темпе роста в 30,8% в период с 2021 по 2028 год. При этом стоимость рынка составила 392,5 млн долларов США в 2020 году. Установлено, что спрос на квантовые вычисления будет увеличиваться со временем, так как они широко используются многими вычислительными сервисами.
Будущее квантовых вычислений:
Поскольку суперкомпьютеры ограничены решением линейных задач, и становится трудно найти решения для хаотических задач, квантовые вычисления используют решения для сложных задач, таких как моделирование белков, используя физику квантовой механики. Они также могут одновременно пытаться найти несколько решений. Они также могут поддерживать данные, обрабатываемые системами искусственного интеллекта, для которых требуется огромная вычислительная мощность.
Заключение:
Как мы теперь знаем, квантовые вычисления добавляют ценность многим приложениям благодаря использованию кубитов, которые могут одновременно быть как 1, так и 0, но мы не можем устранить недостатки квантовых вычислений. Одной из самых сложных частей является их надежная природа, чрезвычайно сложно спроектировать их. Кроме того, у квантового процессора будут свои проблемы с эффективностью и нагревом.
Следовательно, характеристики, делающие квантовые системы работоспособными, также делают их хрупкими и приводят к распаду всей системы.
Автор:Рия Сингх