Vetenskapens heliga gral
Det här är precis hypen kring kvantberäkning just nu. Den som kan göra det först
Men medan kraften i kvantdatorer är ocksåsmå, enheter kan bara visa möjligheten att lösa problem, och inte lösa dem. Det tar cirka 20 miljoner qubits att bryta den kryptografiska algoritmen med den offentliga RSA-nyckeln (en förkortning för namnet på skaparna). En qubit är en kvantanalog av en bit, som kan ta på sig inte bara värdena 0 och 1, utan båda dessa positioner samtidigt. I vetenskapens värld kallas detta superposition, och det är denna funktion som gör att du kan hitta svaret snabbare, men det är inte lätt att skapa det.
"Medan kraften hos kvantdatorer är för liten"
Till exempel planerar Google att släppa ett kvantumen dator med 1 miljon qubits bara 2029, och moderna kvantdatorer har max hundra qubits. Ju fler det finns, desto svårare är det att koppla dem direkt. Dessutom är moderna qubits instabila och förlorar sitt kvanttillstånd med tiden, och resultaten av beräkningar innehåller ett stort antal fel. Dessa faktorer bromsar kraftigt skapandet av en kvantdator.
"Quantum" fördel här och nu
Matematik och fysik, utan att vänta på dagen Q,lärt sig att tillämpa fördelarna med kvantberäkning på en klassisk dator. Kvantinspirerade algoritmer hittar lösningar inom acceptabla tidsramar. Samtidigt finner de bästa moderna algoritmerna dem redan 95–99 % nära optimala. Enheterna hjälper till att beräkna den optimala rutten för rymdfarkoster, de används för att utveckla nya mediciner och material.
Placering av vindkraftsparker, oljabrunnar och nödstationer är också optimerade med kvantinspirerade algoritmer. Och detta kan göras med vilket schema som helst - till exempel tåg eller semester. Visst, ibland kan en semesterplan i ett litet företag göras manuellt. Men om det finns för många variabler och begränsande faktorer är det omöjligt att göra ett sådant jobb med en enkel uppräkning: det kommer att ta decennier att hitta svaret. Före uppfinningen av kvantinspirerade algoritmer fanns det bara en utväg - att medvetet vägra att ta hänsyn till flera indikatorer. Naturligtvis påverkade detta lösningens kvalitet och effektivitet.
Optimera det
För att använda algoritmen behöver du en speciellhård- och mjukvarusystem. Det kallas en lösare eller lösare. Det används för att lösa optimeringsproblem när miljontals kombinationer måste övervägas. Lösaren låter dig ta hänsyn till alla begränsningar, och dess arbete beror inte på ämnesområdet för vilket problemet löses. Lösaren arbetar enligt ett enda logiskt scenario, med hjälp av en vektor av variabler och en begränsningsmatris.
Lösare är indelade i två typer.Den första är specialiserad, den inkluderar Yandex.Routing-plattformen. Det löser problemen med logistik och att välja den bästa vägen, med hänsyn till trafikstockningar, trafikljus och vägreparationer. Den andra är industriella eller generella lösare som Fixstars eller IBM CPLEX. De löser optimeringsproblem med ett stort antal variabler och begränsningar. De används för att hitta nya material eller för att schemalägga produktionen. Universal Solver är en banbrytande optimeringsteknik.
"Google planerar att släppa en kvantdator med 1 miljon qubits först 2029"
Ryssland har ännu inte sina egna universella lösare.Alla företag använder japanska eller amerikanska mjukvaru- och hårdvarusystem. Och för att kunna anpassa de kvantinspirerade algoritmerna och kontrollera hela beräkningsprocessen måste du ha tillgång till lösarens interna kod. Därför är vår prioritet nu utvecklingen av en universell lösare i Ryssland.
Behov av lösare
Tills dagen Q, när den verkliga kvantumdatorer, mänskligheten är fortfarande långt borta. Men företag från olika områden och länder använder och implementerar redan kvantteknik. Det är inte konstigt att optimering behövs varhelst det finns planering och konsekvens, eftersom det hjälper till att spara budgetar, resurser och minskar arbetstiden.
Läs mer:
Forskare filmade en märklig varelse med tentakler, som de antog för en blomma
Överljudsplanet kommer att flyga med en hastighet av 2 000 km/h och korsa havet på 3,5 timmar
Skapade en kvantdator som "gick bortom det binära systemet"