Svatý grál vědy
To je přesně ten humbuk kolem kvantových počítačů právě teď. Ten, kdo to dokáže první
Ale zatímco síla kvantových počítačů je přílišmalá, zařízení mohou pouze ukázat možnost řešení problémů, a nikoli je vyřešit. Prolomení kryptografického algoritmu s veřejným klíčem RSA (zkratka pro jméno tvůrců) vyžaduje asi 20 milionů qubitů. Qubit je kvantová analogie bitu, která může nabývat nejen hodnot 0 a 1, ale obou těchto pozic současně. Ve světě vědy se tomu říká superpozice a právě tato funkce umožňuje rychleji najít odpověď, ale není snadné ji vytvořit.
„Zatímco výkon kvantových počítačů je příliš malý“
Například Google plánuje vydat kvantumpočítač s 1 milionem qubitů jen v roce 2029 a moderní kvantové počítače mají maximálně sto qubitů. Čím více jich je, tím obtížnější je je přímo propojit. Moderní qubity jsou navíc nestabilní a časem ztrácejí svůj kvantový stav a výsledky výpočtů obsahují velké množství chyb. Tyto faktory značně zpomalují vznik kvantového počítače.
„Kvantová“ výhoda tady a teď
Matematika a fyzika, bez čekání na den Q,se naučili využívat výhody kvantového počítání na klasickém počítači. Kvantově inspirované algoritmy nacházejí řešení v přijatelných časových rámcích. Přitom nejlepší moderní algoritmy je již nacházejí z 95–99 % blízko optima. Zařízení pomáhají vypočítat optimální trasu pro kosmické lodě, používají se k vývoji nových léků a materiálů.
Umístění větrných elektráren, ropastudny a nouzové stanice jsou také optimalizovány pomocí kvantově inspirovaných algoritmů. A to lze provést s jakýmkoli jízdním řádem - například vlaky nebo prázdninami. Samozřejmě někdy lze plán dovolené v malé firmě udělat ručně. Ale pokud existuje příliš mnoho proměnných a omezujících faktorů, pak je nemožné udělat takovou práci s jednoduchým výčtem: bude trvat desetiletí, než se najde odpověď. Před vynálezem kvantově inspirovaných algoritmů existovala pouze jedna cesta ven - záměrně odmítnout brát v úvahu několik ukazatelů. To se samozřejmě odrazilo na kvalitě a efektivitě řešení.
Optimalizujte to
Chcete-li použít algoritmus, potřebujete speciálníhardwarový a softwarový systém. Říká se tomu řešitel nebo řešitel. Používá se k řešení optimalizačních problémů, kdy je třeba zvážit miliony kombinací. Řešitel umožňuje zohlednit všechna omezení a jeho práce nezávisí na předmětové oblasti, pro kterou je problém řešen. Řešič pracuje podle jediného logického scénáře s využitím vektoru proměnných a matice omezení.
Řešitelé se dělí na dva typy.První je specializovaná, zahrnuje platformu Yandex.Routing. Řeší problémy logistiky a výběru nejlepší trasy s ohledem na dopravní zácpy, semafory a opravy silnic. Druhým jsou průmyslové nebo obecné řešiče jako Fixstars nebo IBM CPLEX. Řeší optimalizační problémy s velkým množstvím proměnných a omezení. Používají se k hledání nových materiálů nebo k plánování výroby. Universal Solver je špičková optimalizační technologie.
„Google plánuje vydat kvantový počítač s 1 milionem qubitů pouze v roce 2029“
Rusko zatím nemá vlastní univerzální řešitele.Všechny podniky používají japonské nebo americké softwarové a hardwarové systémy. A abyste mohli přizpůsobit kvantově inspirované algoritmy a řídit celý proces výpočtu, musíte mít přístup k internímu kódu řešiče. Naší prioritou je proto nyní vývoj univerzálního řešitele v Rusku.
Potřeba řešitelů
Až do dne Q, kdy skutečné kvantpočítačů je lidstvo stále daleko. Ale společnosti z různých oborů a zemí již kvantové technologie využívají a implementují. Není divu, že optimalizace je potřebná všude tam, kde je plánování a konzistence, protože pomáhá šetřit rozpočty, zdroje a zkracuje pracovní dobu.
Přečtěte si více:
Vědci natočili podivného tvora s chapadly, které si spletli s květinou
Nadzvukové letadlo poletí rychlostí 2000 km/h a přeletí oceán za 3,5 hodiny
Vytvořil kvantový počítač, který „přesáhl binární systém“