Свещеният граал на науката
Точно това е шумът около квантовите компютри в момента. Този, който може да го направи пръв
Но докато силата на квантовите компютри е същомалки устройства могат само да показват възможността за решаване на проблеми, но не и да ги решават. Необходими са около 20 милиона кубита, за да се разбие криптографският алгоритъм с публичен ключ RSA (съкращение от името на създателите). Кубитът е квантов аналог на бит, който може да заема не само стойностите 0 и 1, но и двете позиции едновременно. В света на науката това се нарича суперпозиция и именно тази функция ви позволява да намерите отговора по-бързо, но не е лесно да го създадете.
„Докато мощността на квантовите компютри е твърде малка“
Например Google планира да пусне кванткомпютър с 1 милион кубита само през 2029 г., а съвременните квантови компютри имат максимум сто кубита. Колкото повече са, толкова по-трудно е да ги свържете директно. Освен това съвременните кубити са нестабилни и губят своето квантово състояние с течение на времето, а резултатите от изчисленията съдържат голям брой грешки. Тези фактори значително забавят създаването на квантов компютър.
"Квантова" полза тук и сега
Математика и физика, без да чакате деня Q,научихте да прилагате предимствата на квантовите изчисления на класически компютър. Квантовите алгоритми намират решения в приемливи времеви рамки. В същото време най-добрите съвременни алгоритми вече ги намират 95–99% близки до оптималните. Устройствата помагат да се изчисли оптималният маршрут за космически кораби, те се използват за разработване на нови лекарства и материали.
Местоположение на вятърни паркове, нефткладенците и аварийните станции също са оптимизирани с квантово вдъхновени алгоритми. И това може да стане с всяко разписание - например влакове или ваканции. Разбира се, понякога планът за почивка в малка компания може да се направи ръчно. Но ако има твърде много променливи и ограничаващи фактори, тогава е невъзможно да се свърши такава работа с просто изброяване: ще отнеме десетилетия, за да се намери отговорът. Преди изобретяването на квантово вдъхновените алгоритми имаше само един изход - съзнателно да откажеш да вземеш предвид няколко показателя. Разбира се, това се отрази на качеството и ефективността на решението.
Оптимизирайте го
За да използвате алгоритъма, имате нужда от специаленхардуерна и софтуерна система. Нарича се солвър или солвър. Използва се за решаване на проблеми с оптимизацията, когато трябва да се вземат предвид милиони комбинации. Решавателят ви позволява да вземете предвид всички ограничения и работата му не зависи от предметната област, за която се решава проблемът. Решавателят работи според един логически сценарий, използвайки вектор от променливи и матрица на ограничения.
Решавателите се делят на два вида.Първият е специализиран, включва платформата Yandex.Routing. Той решава проблемите на логистиката и избора на най-добрия маршрут, като се вземат предвид задръствания, светофари и ремонт на пътя. Вторият е промишлени или универсални решения като Fixstars или IBM CPLEX. Те решават оптимизационни проблеми с голям брой променливи и ограничения. Те се използват за намиране на нови материали или за планиране на производството. Universal Solver е авангардна технология за оптимизация.
„Google планира да пусне квантов компютър с 1 милион кубита едва през 2029 г.“
Русия все още няма свои универсални решаващи проблеми.Всички предприятия използват японски или американски софтуерни и хардуерни системи. И за да персонализирате квантово вдъхновените алгоритми и да контролирате целия изчислителен процес, трябва да имате достъп до вътрешния код на солвъра. Затова нашият приоритет сега е разработването на универсален решаващ инструмент в Русия.
Нужда от решаващи проблеми
До деня Q, когато реалният кванткомпютри, човечеството е още далеч. Но компании от различни области и държави вече използват и прилагат квантови технологии. Не е чудно, че оптимизацията е необходима навсякъде, където има планиране и последователност, защото тя помага за спестяване на бюджети, ресурси и намалява работното време.
Прочетете още:
Учени заснеха странно създание с пипала, което сбъркаха с цвете
Свръхзвуковият самолет ще лети със скорост 2000 км/ч и ще пресича океана за 3,5 часа
Създадоха квантов компютър, който „излезе отвъд двоичната система“