Ако слушате шума около квантовите изчисления, може да си помислите, че близкото бъдеще, показано в научно-фантастичния сериал на Алекс Гарланд Devs , е пред нас – че имаме достатъчно сложни компютри, за да пресъздадем време и пространство и реконструира човешкия ум. Далеч от това. На този все още ранен етап квантовите компютри обещават много повече, отколкото могат да предоставят, но технологията е „готова“, пише IBM, „да трансформира начина, по който работите в изследванията“. Компанията наистина има - както повечето други големи производители на това, което сега се нарича "класически компютри" - "пътна карта" за внедряване на квантово изчисление и много страхотни нови технологии (като например квантовата среда за изпълнение Quiskit), изградена около кубита , квантовият компютърен вариант на класическия бит.
Компютърният бит, както знаем, е двоичен обект: 1 или 0 и нищо между тях. Кубитът, от друга страна, имитира квантови феномени, като остава в състояние на наслагване на всички възможни състояния между 1 и 0, докато потребителите взаимодействат с него, като въртяща се монета, която каца само на едно лице, ако е физически ангажирана. И подобно на квантовите частици, кубитите могат да се заплитат един в друг. По този начин „Квантовите компютри работят изключително добре за моделиране на други квантови системи“, пише Microsoft, „защото използват квантови явления в своите изчисления.“ Възможностите са вълнуващи и малко обезпокоителни, но все още никой не моделира вселената или дори част от нея.
„Случаите на употреба са до голяма степен експериментални и хипотетични на този ранен етап“, пише McKinsey Digital в доклад за бизнеса, като същевременно отбелязва, че използваемите квантови системи може да са на пазара още през 2030 г. Ако пътните карти послужат , това е точно зад ъгъла, особено като се има предвид колко бързо са се развили квантовите компютри в сравнение с техните (експоненциално по-бавни) класически предшественици. „От първата идея за квантов компютър през 1980 г. [идея, приписвана на носителя на Нобелова награда по физика Ричард Файнман] до днес, има огромен растеж в индустрията на квантовите изчисления, особено през последните десет години“, казва Доминик Уолиман във видеото по-горе, „с десетки компании и стартиращи фирми, които харчат стотици милиони долари в надпревара за изграждането на най-добрите квантови компютри в света“.
Уолиман предлага не само (не рекламирана) карта на възможното бъдеще, но и карта на миналото на квантовите компютри. Той обещава да изясни погрешните схващания, които може да имаме относно „различните видове квантово изчисление, как работят и защо толкова много хора инвестират в индустрията на квантовите изчисления“. По-рано сме виждали как каналът Domain of Science на Walliman прави същото за такива огромни области на научно изследване като физика, химия, математика и класическа компютърна наука. Тук той представя авангардна наука на върха на реализацията, като обяснява три основни идеи – суперпозиция, заплитане и намеса – които управляват квантовите изчисления. Основната разлика между квантовите и класическите компютри от гледна точка на неспециалистите е алгоритмичната скорост: докато класическите компютри теоретично биха могли да изпълняват същите сложни функции като техните квантови братовчеди, те ще отнемат векове, за да го направят, или ще спрат и ще изчезнат в опита.
Ще могат ли квантовите компютри да симулират природата до субатомно ниво в бъдеще? McKinsey предупреждава, че „експертите все още обсъждат най-основополагащите теми за тази област“. Въпреки бързия растеж на индустрията, „все още не е ясно“, казва Уолиман, „кой подход“ измежду многото, които той изследва, „ще победи в дългосрочен план“. Но ако пътните карти служат, може да не се наложи да чакаме дълго, за да разберем.
Свързано съдържание:
Картата на компютърните науки: Нова анимация представя проучване на компютърните науки, от Алън Тюринг до „разширената реалност“
Картата на физиката: Анимация показва как всички различни области във физиката си пасват
Картата на химията: Нова анимация обобщава цялата област на химията за 12 минути
Картата на математиката: Анимация показва как всички различни области в математиката си пасват
Джош Джоунс е писател и музикант от Дърам, Северна Каролина. Последвайте го в @jdmagness
