Sfântul Graal al științei
Acesta este hype-ul din jurul calculului cuantic chiar acum.
Dar în timp ce puterea computerelor cuantice este de asemeneamici, dispozitivele pot arăta doar posibilitatea de a rezolva probleme, și nu le rezolva. Este nevoie de aproximativ 20 de milioane de qubiți pentru a sparge algoritmul criptografic cu cheia publică RSA (o abreviere pentru numele creatorilor). Un qubit este un analog cuantic al unui bit, care poate lua nu numai valorile 0 și 1, ci și ambele poziții în același timp. În lumea științei, aceasta se numește suprapunere și este această caracteristică care vă permite să găsiți răspunsul mai repede, dar nu este ușor să îl creați.
„În timp ce puterea computerelor cuantice este prea mică”
De exemplu, Google intenționează să lanseze un quantumun computer cu 1 milion de qubiți numai în 2029, iar computerele cuantice moderne au maximum o sută de qubiți. Cu cât sunt mai multe, cu atât este mai dificil să le conectezi direct. În plus, qubiții moderni sunt instabili și își pierd starea cuantică în timp, iar rezultatele calculelor conțin un număr mare de erori. Acești factori încetinesc foarte mult crearea unui computer cuantic.
Beneficii „cuantice” aici și acum
Matematică și fizică, fără a aștepta ziua Q,a învățat să aplice beneficiile calculului cuantic pe un computer clasic. Algoritmii de inspirație cuantică găsesc soluții în intervale de timp acceptabile. În același timp, cei mai buni algoritmi moderni îi găsesc deja 95-99% aproape de optim. Dispozitivele ajută la calcularea rutei optime pentru nave spațiale, sunt folosite pentru a dezvolta noi medicamente și materiale.
Amplasarea parcurilor eoliene, petrolpuțurile și stațiile de urgență sunt, de asemenea, optimizate cu algoritmi de inspirație cuantică. Și acest lucru se poate face cu orice program - de exemplu, trenuri sau vacanțe. Desigur, uneori un plan de vacanță într-o companie mică se poate face manual. Dar dacă există prea multe variabile și factori limitatori, atunci este imposibil să faci o astfel de treabă cu o simplă enumerare: va dura zeci de ani pentru a găsi răspunsul. Înainte de inventarea algoritmilor de inspirație cuantică, a existat o singură cale de ieșire - să refuzi în mod deliberat să ia în considerare mai mulți indicatori. Desigur, acest lucru a afectat calitatea și eficiența soluției.
Optimizați-l
Pentru a utiliza algoritmul, aveți nevoie de un specialsistem hardware și software. Se numește rezolvator sau rezolvator. Este folosit pentru a rezolva probleme de optimizare atunci când trebuie luate în considerare milioane de combinații. Rezolvatorul vă permite să țineți cont de toate restricțiile, iar activitatea sa nu depinde de domeniul pentru care problema este rezolvată. Rezolvatorul funcționează conform unui singur scenariu logic, folosind un vector de variabile și o matrice de constrângeri.
Rezolvatorii sunt împărțiți în două tipuri.Primul este specializat, include platforma Yandex.Routing. Rezolvă problemele de logistică și alegerea celei mai bune rute, ținând cont de ambuteiaje, semafoare și reparații rutiere. Al doilea este soluțiile industriale sau de uz general, cum ar fi Fixstars sau IBM CPLEX. Ele rezolvă probleme de optimizare cu un număr mare de variabile și constrângeri. Sunt folosite pentru a găsi materiale noi sau pentru a programa producția. Universal Solver este o tehnologie de optimizare de ultimă oră.
„Google intenționează să lanseze un computer cuantic cu 1 milion de qubiți abia în 2029”
Rusia nu are încă propriile soluții universale.Toate întreprinderile folosesc sisteme software și hardware japoneze sau americane. Și pentru a personaliza algoritmii de inspirație cuantică și pentru a controla întregul proces de calcul, trebuie să aveți acces la codul intern al rezolutorului. Prin urmare, prioritatea noastră acum este dezvoltarea unui solutor universal în Rusia.
Nevoie de rezolvatori
Până în ziua Q, când cuantumul realcomputere, omenirea este încă departe. Dar companii din diferite domenii și țări folosesc deja și implementează tehnologii cuantice. Nu este de mirare că optimizarea este necesară oriunde există planificare și consecvență, deoarece ajută la economisirea bugetelor, resurselor și reduce timpul de lucru.
Citeste mai mult:
Oamenii de știință au filmat o creatură ciudată cu tentacule, pe care au confundat-o cu o floare
Avionul supersonic va zbura cu o viteză de 2.000 km/h și va traversa oceanul în 3,5 ore
A creat un computer cuantic care „a depășit sistemul binar”