科学の聖杯
これはまさに、現在量子コンピューティングに関する誇大宣伝です。一番最初にできる人
しかし、量子コンピューターの能力はあまりにも強力ですが、小さいデバイスは、問題を解決する可能性を示すだけで、解決することはできません。 RSA 公開鍵暗号アルゴリズム (作成者の略称) を解読するには、約 2,000 万量子ビットが必要です。キュービットはビットの量子アナログであり、値 0 と 1 だけでなく、これらの両方の位置を同時に取ることができます。科学の世界ではこれを重ね合わせと呼び、この機能により答えをより早く見つけることができますが、作成するのは簡単ではありません。
「量子コンピューターの力は小さすぎるが」
たとえば、Google はクォンタムをリリースする予定です。2029 年だけでも 100 万キュービットのコンピューターがあり、最新の量子コンピューターは最大で 100 キュービットです。数が多ければ多いほど、それらを直接接続することは難しくなります。さらに、最新の量子ビットは不安定で、時間の経過とともに量子状態を失い、計算結果には多数のエラーが含まれます。これらの要因により、量子コンピューターの作成が大幅に遅くなります。
今ここにある「量子」の恩恵
数学と物理、その日を待たずに Q、古典的なコンピューターで量子コンピューティングの利点を適用することを学びました。量子に着想を得たアルゴリズムは、許容できる時間枠で解決策を見つけます。同時に、最新の最高のアルゴリズムでは、すでに 95 ～ 99% が最適に近いことがわかっています。これらのデバイスは、宇宙船の最適なルートを計算するのに役立ち、新しい薬や材料の開発に使用されます。
風力発電所、石油の場所井戸や緊急ステーションも、量子に着想を得たアルゴリズムで最適化されています。これは、電車や休暇など、どのスケジュールでも実行できます。もちろん、小さな会社の休暇計画は手動で行うことができます。しかし、変数や制限要因が多すぎると、単純な列挙でそのような作業を行うことは不可能です。答えを見つけるには数十年かかります。量子に着想を得たアルゴリズムが発明される前は、いくつかの指標を考慮に入れることを意図的に拒否するという 1 つの方法しかありませんでした。もちろん、これはソリューションの品質と効率に影響を与えました。
最適化する
アルゴリズムを使用するには、特別なハードウェアとソフトウェアのシステム。ソルバーまたはソルバーと呼ばれます。何百万もの組み合わせを考慮する必要がある場合に、最適化問題を解決するために使用されます。ソルバーを使用すると、すべての制限を考慮することができ、その作業は問題が解決されているサブジェクト領域に依存しません。ソルバーは、変数のベクトルと制約行列を使用して、単一の論理シナリオに従って動作します。
ソルバーは 2 つのタイプに分けられます。1 つ目は特殊化されており、Yandex.Routing プラットフォームが含まれています。物流の問題を解決し、交通渋滞、信号機、道路修理を考慮して最適なルートを選択します。 2 つ目は、Fixstars や IBM CPLEX などの産業用または汎用ソルバーです。それらは、多数の変数と制約を使用して最適化問題を解決します。それらは、新しい材料を見つけたり、生産をスケジュールしたりするために使用されます。 Universal Solver は最先端の最適化テクノロジーです。
「Google は 2029 年にのみ 100 万キュービットの量子コンピューターをリリースする予定です」
ロシアにはまだ独自の普遍的な解決策がありません。すべての企業は、日本またはアメリカのソフトウェアおよびハードウェア システムを使用しています。また、量子に着想を得たアルゴリズムをカスタマイズし、計算プロセス全体を制御するには、ソルバーの内部コードにアクセスする必要があります。したがって、現在の優先事項は、ロシアでのユニバーサル ソルバーの開発です。
ソルバーの必要性
本当の量子が現れる Q 日までコンピューター、人類はまだ遠いです。しかし、さまざまな分野や国の企業が、すでに量子技術を使用および実装しています。予算やリソースを節約し、作業時間を短縮するのに役立つため、計画と一貫性がある場合は常に最適化が必要であることは不思議ではありません。
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