Ιερό Δισκοπότηρο της Επιστήμης
Αυτή είναι ακριβώς η διαφημιστική εκστρατεία γύρω από τους κβαντικούς υπολογιστές αυτή τη στιγμή. Αυτός που μπορεί να το κάνει πρώτος
Αλλά ενώ η δύναμη των κβαντικών υπολογιστών είναι επίσηςμικρές, οι συσκευές μπορούν να δείξουν μόνο τη δυνατότητα επίλυσης προβλημάτων και όχι να τα λύσουν. Χρειάζονται περίπου 20 εκατομμύρια qubits για να σπάσει ο κρυπτογραφικός αλγόριθμος με το δημόσιο κλειδί RSA (συντομογραφία για το όνομα των δημιουργών). Ένα qubit είναι ένα κβαντικό ανάλογο ενός bit, το οποίο μπορεί να λάβει όχι μόνο τις τιμές 0 και 1, αλλά και τις δύο αυτές θέσεις ταυτόχρονα. Στον κόσμο της επιστήμης, αυτό ονομάζεται υπέρθεση και είναι αυτό το χαρακτηριστικό που σας επιτρέπει να βρείτε την απάντηση πιο γρήγορα, αλλά δεν είναι εύκολο να τη δημιουργήσετε.
"Ενώ η ισχύς των κβαντικών υπολογιστών είναι πολύ μικρή"
Για παράδειγμα, η Google σχεδιάζει να κυκλοφορήσει ένα κβαντικόένας υπολογιστής με 1 εκατομμύριο qubits μόνο το 2029 και οι σύγχρονοι κβαντικοί υπολογιστές έχουν το πολύ εκατό qubits. Όσο περισσότερα είναι, τόσο πιο δύσκολο είναι να τα συνδέσετε απευθείας. Επιπλέον, τα σύγχρονα qubits είναι ασταθή και τελικά χάνουν την κβαντική τους κατάσταση και τα αποτελέσματα των υπολογισμών περιέχουν μεγάλο αριθμό σφαλμάτων. Αυτοί οι παράγοντες επιβραδύνουν σημαντικά τη δημιουργία ενός κβαντικού υπολογιστή.
Το «Quantum» όφελος εδώ και τώρα
Μαθηματικά και φυσική, χωρίς να περιμένουμε την ημέρα Q,έμαθε να εφαρμόζει τα οφέλη του κβαντικού υπολογισμού σε έναν κλασικό υπολογιστή. Οι αλγόριθμοι εμπνευσμένοι από κβαντικά βρίσκουν λύσεις σε αποδεκτά χρονικά πλαίσια. Ταυτόχρονα, οι καλύτεροι σύγχρονοι αλγόριθμοι τους βρίσκουν ήδη 95–99% κοντά στο βέλτιστο. Οι συσκευές βοηθούν στον υπολογισμό της βέλτιστης διαδρομής για το διαστημόπλοιο, χρησιμοποιούνται για την ανάπτυξη νέων φαρμάκων και υλικών.
Θέση αιολικών πάρκων, πετρέλαιοΤα φρεάτια και οι σταθμοί έκτακτης ανάγκης βελτιστοποιούνται επίσης με αλγόριθμους εμπνευσμένους από κβαντικά στοιχεία. Και αυτό μπορεί να γίνει με οποιοδήποτε πρόγραμμα - για παράδειγμα, τρένα ή διακοπές. Φυσικά, μερικές φορές ένα πρόγραμμα διακοπών σε μια μικρή εταιρεία μπορεί να γίνει χειροκίνητα. Αν όμως υπάρχουν πάρα πολλές μεταβλητές και περιοριστικοί παράγοντες, τότε είναι αδύνατο να γίνει μια τέτοια δουλειά με μια απλή απαρίθμηση: θα χρειαστούν δεκαετίες για να βρεθεί η απάντηση. Πριν από την εφεύρεση των αλγορίθμων εμπνευσμένων από κβαντικά, υπήρχε μόνο μία διέξοδος - να αρνηθεί κανείς σκόπιμα να λάβει υπόψη πολλούς δείκτες. Φυσικά, αυτό επηρέασε την ποιότητα και την αποτελεσματικότητα της λύσης.
Βελτιστοποιήστε το
Για να χρησιμοποιήσετε τον αλγόριθμο, χρειάζεστε ένα ειδικόσύστημα υλικού και λογισμικού. Ονομάζεται λύτης ή λύτης. Χρησιμοποιείται για την επίλυση προβλημάτων βελτιστοποίησης όταν πρέπει να ληφθούν υπόψη εκατομμύρια συνδυασμοί. Ο λύτης σάς επιτρέπει να λάβετε υπόψη όλους τους περιορισμούς και η εργασία του δεν εξαρτάται από τη θεματική περιοχή για την οποία επιλύεται το πρόβλημα. Ο επιλύτης λειτουργεί σύμφωνα με ένα ενιαίο λογικό σενάριο, χρησιμοποιώντας ένα διάνυσμα μεταβλητών και έναν πίνακα περιορισμών.
Οι επιλύτες χωρίζονται σε δύο τύπους.Το πρώτο είναι εξειδικευμένο, περιλαμβάνει την πλατφόρμα Yandex.Routing. Επιλύει τα προβλήματα των logistics και την επιλογή της καλύτερης διαδρομής, λαμβάνοντας υπόψη την κυκλοφοριακή συμφόρηση, τα φανάρια και τις επισκευές δρόμων. Το δεύτερο είναι λύτες βιομηχανικού ή γενικού σκοπού όπως το Fixstars ή το IBM CPLEX. Επιλύουν προβλήματα βελτιστοποίησης με μεγάλο αριθμό μεταβλητών και περιορισμών. Χρησιμοποιούνται για την εύρεση νέων υλικών ή για τον προγραμματισμό της παραγωγής. Το Universal Solver είναι μια τεχνολογία αιχμής βελτιστοποίησης.
«Η Google σχεδιάζει να κυκλοφορήσει έναν κβαντικό υπολογιστή με 1 εκατομμύριο qubits μόνο το 2029»
Η Ρωσία δεν έχει ακόμη τους δικούς της καθολικούς λύτες.Όλες οι επιχειρήσεις χρησιμοποιούν ιαπωνικά ή αμερικανικά συστήματα λογισμικού και υλικού. Και για να προσαρμόσετε τους αλγόριθμους που εμπνέονται από κβαντικά και να ελέγξετε ολόκληρη τη διαδικασία υπολογισμού, πρέπει να έχετε πρόσβαση στον εσωτερικό κώδικα του λύτη. Επομένως, η προτεραιότητά μας τώρα είναι η ανάπτυξη ενός καθολικού λύτη στη Ρωσία.
Ανάγκη για λύτες
Μέχρι την ημέρα Q όταν το πραγματικό κβάντουπολογιστές, η ανθρωπότητα είναι ακόμα μακριά. Όμως εταιρείες από διαφορετικούς τομείς και χώρες ήδη χρησιμοποιούν και εφαρμόζουν κβαντικές τεχνολογίες. Δεν είναι περίεργο ότι η βελτιστοποίηση χρειάζεται οπουδήποτε υπάρχει προγραμματισμός και συνέπεια, γιατί συμβάλλει στην εξοικονόμηση προϋπολογισμών, πόρων και μειώνει τον χρόνο εργασίας.
Διαβάστε περισσότερα:
Οι επιστήμονες κινηματογράφησαν ένα παράξενο πλάσμα με πλοκάμια, το οποίο παρεξήγησαν με λουλούδι
Το υπερηχητικό αεροπλάνο θα πετάξει με ταχύτητα 2.000 km/h και θα διασχίσει τον ωκεανό σε 3,5 ώρες
Δημιούργησε έναν κβαντικό υπολογιστή που "πέρασε το δυαδικό σύστημα"