Το "Quantum Particulars" είναι μια στήλη προσκεκλημένων εκδόσεων που περιλαμβάνει αποκλειστικές πληροφορίες και συνεντεύξεις με κβαντικούς ερευνητές, προγραμματιστές και ειδικούς που εξετάζουν βασικές προκλήσεις και διαδικασίες σε αυτόν τον τομέα. Σε αυτό το άρθρο από Σούμπαμ Μούντε, Senior Market Research Analyst στο Market Research Future® (MRFR), συζητώντας την ιστορία των κβαντικών υπολογιστών. 

Ο κόσμος έχει γνωρίσει εκπληκτικές προόδους στον τομέα των υπολογιστών. Από την εφεύρεση του πρώτου υπολογιστή έως την ανάπτυξη των υπερυπολογιστών, κάθε καινοτομία έχει ξεπεράσει τα όρια του δυνατού. Η εξέλιξη των υπολογιστών έχει φέρει επανάσταση στην ανθρώπινη ζωή πέρα ​​από κάθε φαντασία και συνεχίζει να παίζει σημαντικό ρόλο σχεδόν σε κάθε πτυχή της ανθρώπινης ζωής. Οι κλασικοί υπολογιστές διαμόρφωσαν τον 20ο αιώνα και στις αρχές του 21ου αιώνα, οι άνθρωποι συνειδητοποίησαν ότι οι κλασικοί υπολογιστές είχαν τα όριά τους και σχεδόν τα έφτασαν, οπότε χρειάζονταν έναν νέο, πιο ισχυρό υπολογιστή από τον κλασικό. Οι περιορισμοί των κλασικών υπολογιστών ώθησαν τους επιστήμονες να αναπτύξουν έναν νέο τύπο υπολογιστών που ονομάζεται κβαντικός υπολογισμός.

Τι είναι ο Κβαντικός Υπολογισμός;

Ο κβαντικός υπολογισμός είναι ένας πολυεπιστημονικός τομέας που περιλαμβάνει πτυχές της επιστήμης των υπολογιστών, της φυσικής και των μαθηματικών που χρησιμοποιεί την κβαντική μηχανική για την επίλυση πολύ σύνθετων προβλημάτων ταχύτερα από ό,τι σε συμβατικούς υπολογιστές. Οι κβαντικοί υπολογιστές θα μπορούσαν να επεξεργάζονται πληροφορίες εκατομμύρια φορές πιο γρήγορα από τους συμβατικούς υπολογιστές. Αυτό συμβαίνει επειδή οι κβαντικοί υπολογιστές χρησιμοποιούν qubits, συνήθως μικρά σωματίδια (άτομα, ιόντα, φωτόνια ή ηλεκτρόνια) που συγκρατούν πληροφορίες και συμπεριφέρονται σύμφωνα με τους νόμους της κβαντικής φυσικής. Επομένως, μπορεί να χειριστεί έναν πολύ μεγαλύτερο όγκο πληροφοριών πολύ πιο γρήγορα από έναν κλασικό υπολογιστή. 

Εταιρείες όπως η IBM, η Google, η Intel, Συστήματα D-Wave, να Microsoft αγωνίζονται για την κατασκευή εργαλείων κβαντικής υπολογιστικής. Ωστόσο, η IBM έλαβε την προσοχή όταν αρχικά ανακοίνωσαν έναν κβαντικό υπολογιστή διαθέσιμο στο κοινό ως υπηρεσία cloud για ερευνητές το 2016. Στη συνέχεια, οι παγκόσμιες επιχειρήσεις συνειδητοποίησαν το πλήρες δυναμικό των κβαντικών υπολογιστών για την επίλυση σύνθετων προβλημάτων που οι κλασικοί υπολογιστές δεν μπορούν, και πολλές εταιρείες χρησιμοποιούν ήδη την επαναστατική τεχνολογία. Εταιρείες όπως Mercedes-Benz, Boeing, JSR Corporation, Mitsubishi Chemical, ExxonMobil και CERN ήδη χρησιμοποιούν ο τεχνολογία για την επίλυση πολύπλοκων προβλημάτων όπως η πολυπλοκότητα της εφοδιαστικής αλυσίδας, η ανακάλυψη των μυστικών του σύμπαντος, η βελτίωση της χημείας των μπαταριών κ.λπ. 

Αρχικά, οι επιστήμονες συνήθιζε να προτείνει Οι κβαντικοί υπολογιστές δεν είναι εμπορικά χρήσιμοι εάν η χωρητικότητά τους δεν φτάνει τουλάχιστον τα 1,000 qubits. Από τότε, οι κβαντικοί υπολογιστές με υψηλότερα qubits έχουν γίνει αναγκαιότητα για τις παγκόσμιες εταιρείες. Πολλές εταιρείες έχουν σημειώσει σημαντική πρόοδο στην ανάπτυξη των qubits και η ανάπτυξη συνεχίζεται ακόμη. Η IBM βρίσκεται στην πρώτη γραμμή για την επίτευξη αυτού του ορόσημου και πρόσφατα εισήγαγε IBM Condor, ένας υπεραγώγιμος κβαντικός επεξεργαστής qubit 1,121 βασίζεται στην τεχνολογία πύλης διασταυρούμενου συντονισμού. Ο Condor ωθεί τα όρια κλίμακας και απόδοσης στο σχεδιασμό τσιπ με 50 τοις εκατό αύξηση στην πυκνότητα qubit. Με απόδοση συγκρίσιμη με το προηγούμενο Osprey 433-qubit, χρησιμεύει ως ορόσημο καινοτομίας, λύνοντας κλίμακα και ενημερώνοντας το μελλοντικό σχεδιασμό υλικού.

Πιθανές περιπτώσεις χρήσης κβαντικών υπολογιστών

Με τις τεχνολογικές εξελίξεις στους κβαντικούς υπολογιστές, οι πιθανές περιπτώσεις χρήσης έχουν αυξηθεί πάρα πολύ. Οι κβαντικοί υπολογιστές μπορούν να είναι εξαιρετικά ωφέλιμοι για κάθε κλάδο του κλάδου για να λύσουν πολύ περίπλοκα προβλήματα και να ανακαλύψουν όλες τις πιθανές λύσεις. Σήμερα, βιομηχανίες όπως η ενέργεια και η ηλεκτρική ενέργεια, η αυτοκινητοβιομηχανία, τα χημικά, οι μεταφορές και η εφοδιαστική, η υγειονομική περίθαλψη, η αεροδιαστημική και η άμυνα, η πληροφορική και οι τηλεπικοινωνίες, η γεωργία, η μεταποίηση και τα ηλεκτρονικά είδη γίνονται οι κύριοι τελικοί χρήστες. Επιπλέον, οι κβαντικοί υπολογιστές όχι μόνο κερδίζουν ευρεία υιοθέτηση μεταξύ των επιχειρηματικών τομέων. Η τεχνολογία έχει τη δυνατότητα να αντιμετωπίσει και τα παγκόσμια προβλήματα και να δημιουργήσει πιο βιώσιμο μέλλον. Οι κβαντικοί υπολογιστές είναι τόσο ισχυρό που θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην αντιμετώπιση σύνθετων προβλημάτων όπως ασθένειες, τρόφιμα και κλιματικές κρίσεις. Η κλιματική κρίση γίνεται ένα από τα βασικά ζητήματα για τον παγκόσμιο πληθυσμό. Οι κβαντικοί υπολογιστές μπορούν να αντιμετωπίσουν αυτά τα πολύπλοκα ζητήματα προσφέροντας όλες τις πιθανές λύσεις. Μπορεί να είναι χρήσιμο για διάφορες εφαρμογές όπως πρόγνωση καιρού, διαχείριση απορριμμάτων και διαχείριση νερού. 

Με την πάροδο του χρόνου, οι εξελίξεις στους κβαντικούς υπολογιστές με μεγαλύτερο αριθμό qubits θα ανοίξουν σημαντικές δυνατότητες που σήμερα φαίνονται μόνο σαν επιστημονική φαντασία. Ωστόσο, η πρόοδος στον αριθμό των qubits θα μπορούσε επίσης να είναι η σοβαρή ανησυχία για το μέλλον. Σύμφωνα με η έρευνα, που ανέλαβε η Universal Quantum, το Πανεπιστήμιο του Sussex και η Qu&Co, ένας κβαντικός υπολογιστής με 13 εκατομμύρια φυσικά qubits θα μπορούσε να σπάσει την κρυπτογράφηση Bitcoin μέσα σε μια μέρα. και θα χρειαζόταν ένας υπολογιστής 300 εκατομμυρίων qubit για να τον σπάσει μέσα σε 60 λεπτά. Οι κβαντικοί υπολογιστές τελευταίας τεχνολογίας έχουν σήμερα μόνο 1,121 qubits και μπορούν να θεωρηθούν ασφαλείς από μια κβαντική επίθεση προς το παρόν, αλλά οι τεχνολογίες κβαντικών υπολογιστών κλιμακώνονται γρήγορα με τακτικές ανακαλύψεις που επηρεάζουν τέτοιες εκτιμήσεις και τις καθιστούν ένα πολύ πιθανό σενάριο εντός των επόμενων 10 χρόνια που περιλαμβάνει την κρυπτογράφηση του Bitcoin και πιο διαδεδομένες τεχνικές όπως η κρυπτογράφηση RSA. 

Με τη μαζική πρόοδο στους κβαντικούς υπολογιστές, υπάρχουν ακόμα αρκετές προκλήσεις που πρέπει να ξεπεραστούν. Τεχνικά εμπόδια όπως η επεκτασιμότητα, η διόρθωση σφαλμάτων και η διατήρηση της συνοχής qubit παραμένουν σημαντικές προκλήσεις που απαιτούν συνεχή έρευνα και ανάπτυξη. Υπάρχει επίσης ένα τεράστιο κενό στο ταλέντο, ένα εξειδικευμένο εργατικό δυναμικό με εξειδίκευση σε κβαντικό υλικό, λογισμικό και αλγόριθμους είναι ζωτικής σημασίας, αλλά επί του παρόντος σε έλλειψη. Οι ανησυχίες σχετικά με την κβαντική ασφάλεια και την πιθανή κακή χρήση της τεχνολογίας χρειάζονται προσεκτική εξέταση και υπεύθυνη ανάπτυξη.

Παρά τις προκλήσεις, το μέλλον των κβαντικών υπολογιστών φαίνεται λαμπρό. Με συνεχείς επενδύσεις, έρευνα και συνεργασία αναμένονται σημαντικές προόδους τα επόμενα χρόνια. Αν και μπορεί να χρειαστεί λίγος χρόνος για να γίνουν οι κβαντικοί υπολογιστές πανταχού παρόντες, οι δυνατότητές τους να φέρουν επανάσταση σε διάφορους κλάδους και να λύσουν πολύπλοκα προβλήματα είναι αδιαμφισβήτητη. Με τη δυνατότητα για πρωτοποριακή πρόοδο και μετασχηματιστικές εφαρμογές, η αγορά κβαντικών υπολογιστών αναμένεται να επιτύχει σημαντική ανάπτυξη κατά τα επόμενα χρόνια. Σύμφωνα με τις εκτιμήσεις του MRFR, η παγκόσμια αγορά κβαντικών υπολογιστών είναι πιθανό να αναπτυχθεί με σημαντικό ποσοστό CAGR 31.3% έως το 2032. Η αγορά καθοδηγείται από παράγοντες όπως η αυξανόμενη ζήτηση για υπολογιστική ισχύ, η αύξηση των κρατικών και ιδιωτικών επενδύσεων, η πρόοδος στην τεχνολογία qubit και η ανάπτυξη κβαντικούς αλγόριθμους και λογισμικό. 

Σούμπαμ Μούντε είναι Ανώτερος Αναλυτής Έρευνας Αγοράς και έχει τεχνικό υπόβαθρο στους τομείς της τεχνολογίας πληροφοριών (IT), των ημιαγωγών και της αυτοκινητοβιομηχανίας, με εμπειρία άνω των 5 ετών στην έρευνα αγοράς και στην ανάλυση. Οι αρμοδιότητές του περιλαμβάνουν εξόρυξη δεδομένων, ανάλυση και εκτέλεση έργου. Έχει διεξαγάγει έρευνα σε διάφορους κλάδους τεχνολογίας, όπως Metaverse, web 3.0, zero-trust security, cybersecurity, blockchain, quantum computing, ρομποτική, τεχνολογία 5G, υπολογιστές υψηλής απόδοσης, κέντρα δεδομένων, AI, αυτοματισμός, εξοπλισμός πληροφορικής, αισθητήρες, ημιαγωγοί , ηλεκτρικά οχήματα και πολλά άλλα. Έχει συνεισφέρει σε έργα για εταιρείες του Fortune 500 και έχει προσφέρει πολύτιμες γνώσεις σε παγκόσμιους πελάτες, συμπεριλαμβανομένων συνδικάτων, συμβουλευτικών και κυβερνητικών έργων.

Ετικέτες: FRM, κβαντική υπολογιστική, κβαντικά στοιχεία, Σούμπαμ Μούντε

• SEO Powered Content & PR Distribution. Ενισχύστε σήμερα.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Ενδυναμώστε τον εαυτό σας. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Ενισχύθηκε η γνώση. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoESG. Ανθρακας, Cleantech, Ενέργεια, Περιβάλλον, Ηλιακός, Διαχείριση των αποβλήτων. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoHealth. Ευφυΐα βιοτεχνολογίας και κλινικών δοκιμών. Πρόσβαση εδώ.
• πηγή: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/quantum-particulars-guest-column-the-rise-of-quantum-computing-and-its-prospects/