Svätý grál vedy
Presne toto je teraz humbuk okolo kvantových počítačov. Ten, kto to dokáže prvý
Ale zatiaľ čo sila kvantových počítačov je prílišmalé, zariadenia môžu iba ukázať možnosť riešenia problémov, a nie ich vyriešiť. Na prelomenie kryptografického algoritmu s verejným kľúčom RSA (skratka mena tvorcov) je potrebných asi 20 miliónov qubitov. Qubit je kvantový analóg bitu, ktorý môže nadobúdať nielen hodnoty 0 a 1, ale obe tieto polohy súčasne. Vo svete vedy sa tomu hovorí superpozícia a práve táto funkcia umožňuje rýchlejšie nájsť odpoveď, no nie je ľahké ju vytvoriť.
„Zatiaľ čo výkon kvantových počítačov je príliš malý“
Napríklad Google plánuje vydať kvantumpočítač s 1 miliónom qubitov len v roku 2029 a moderné kvantové počítače majú maximálne sto qubitov. Čím viac ich je, tým ťažšie je ich priame prepojenie. Okrem toho sú moderné qubity nestabilné a časom strácajú svoj kvantový stav a výsledky výpočtov obsahujú veľké množstvo chýb. Tieto faktory značne spomaľujú vznik kvantového počítača.
„Kvantová“ výhoda tu a teraz
Matematika a fyzika bez čakania na deň Q,naučili využívať výhody kvantových výpočtov na klasickom počítači. Kvantovo inšpirované algoritmy nachádzajú riešenia v prijateľných časových rámcoch. Zároveň ich najlepšie moderné algoritmy už nachádzajú na 95–99 % blízko k optima. Zariadenia pomáhajú vypočítať optimálnu trasu pre kozmické lode, používajú sa na vývoj nových liekov a materiálov.
Umiestnenie veterných elektrární, ropastudne a núdzové stanice sú tiež optimalizované pomocou kvantovo inšpirovaných algoritmov. A to sa dá urobiť s akýmkoľvek cestovným poriadkom - napríklad vlakom alebo dovolenkou. Samozrejme, niekedy sa dovolenkový plán v malej firme dá urobiť ručne. Ale ak existuje príliš veľa premenných a obmedzujúcich faktorov, potom je nemožné urobiť takúto prácu jednoduchým vymenovaním: bude trvať desaťročia, kým sa nájde odpoveď. Pred vynálezom kvantovo inšpirovaných algoritmov existovala iba jedna cesta von - zámerne odmietnuť brať do úvahy niekoľko ukazovateľov. To sa samozrejme odrazilo na kvalite a efektivite riešenia.
Optimalizujte to
Ak chcete použiť algoritmus, potrebujete špeciálnyhardvérový a softvérový systém. Nazýva sa riešiteľ alebo riešiteľ. Používa sa na riešenie optimalizačných problémov, keď je potrebné zvážiť milióny kombinácií. Riešiteľ vám umožňuje vziať do úvahy všetky obmedzenia a jeho práca nezávisí od oblasti, pre ktorú sa problém rieši. Riešič pracuje podľa jediného logického scenára, využíva vektor premenných a maticu obmedzení.
Riešitelia sa delia na dva typy.Prvý je špecializovaný, zahŕňa platformu Yandex.Routing. Rieši problémy logistiky a výberu najlepšej trasy s prihliadnutím na dopravné zápchy, semafory a opravy ciest. Druhým sú priemyselné alebo univerzálne riešiče ako Fixstars alebo IBM CPLEX. Riešia optimalizačné problémy s veľkým množstvom premenných a obmedzení. Používajú sa na hľadanie nových materiálov alebo na plánovanie výroby. Universal Solver je špičková optimalizačná technológia.
„Google plánuje vydať kvantový počítač s 1 miliónom qubitov až v roku 2029“
Rusko zatiaľ nemá vlastných univerzálnych riešiteľov.Všetky podniky používajú japonské alebo americké softvérové a hardvérové systémy. A aby ste mohli prispôsobiť kvantovo inšpirované algoritmy a riadiť celý proces výpočtu, musíte mať prístup k internému kódu riešiteľa. Preto je teraz našou prioritou vývoj univerzálneho riešiteľa v Rusku.
Potreba riešiteľov
Až do dňa Q, kedy skutočné kvantpočítačov je ľudstvo ešte ďaleko. Ale spoločnosti z rôznych oblastí a krajín už kvantové technológie využívajú a implementujú. Niet divu, že optimalizácia je potrebná všade tam, kde existuje plánovanie a konzistentnosť, pretože pomáha šetriť rozpočty, zdroje a znižuje pracovný čas.
Čítaj viac:
Vedci nafilmovali zvláštneho tvora s chápadlami, ktoré si pomýlili s kvetom
Nadzvukové lietadlo poletí rýchlosťou 2000 km/h a preletí oceán za 3,5 hodiny
Vytvoril kvantový počítač, ktorý „prekračoval binárny systém“