Pokud posloucháte humbuk kolem kvantových počítačů, možná si myslíte, že blízká budoucnost zobrazená ve sci-fi sérii Alexe Garlanda Devsje za námi – že máme počítače dostatečně složité na to, abychom je mohli znovu vytvořit čas a prostor a rekonstruovat lidskou mysl. Daleko od toho. V této stále rané fázi kvantové počítače slibují mnohem více, než mohou poskytnout, ale technologie je „připravena,“ píše IBM, „aby změnila způsob, jakým pracujete ve výzkumu. Společnost má – stejně jako většina ostatních velkých výrobců toho, čemu se nyní říká „klasické počítače“ – „cestovní mapu“ pro implementaci kvantových počítačů a spoustu skvělých nových technologií (jako je kvantové běhové prostředí Quiskit) postavené na qubitu. , kvantová počítačová verze klasického bitu.
Počítačový bit, jak víme, je binární entita: buď 1, nebo 0 a nic mezi tím. Na druhou stranu qubit napodobuje kvantové jevy tím, že zůstává ve stavu superpozice všech možných stavů mezi 1 a 0, dokud s ním uživatelé nereagují, jako s točící se mincí, která přistane na jedné straně pouze tehdy, pokud je fyzicky zapojena. A stejně jako kvantové částice, i qubity se mohou vzájemně proplétat. „Kvantové počítače tedy fungují výjimečně dobře pro modelování jiných kvantových systémů,“ píše Microsoft, „protože ve svých výpočtech využívají kvantové jevy. Možnosti jsou vzrušující a trochu znepokojivé, ale nikdo zatím nemodeluje vesmír, ani jeho část.
„Případy použití jsou v této rané fázi z velké části experimentální a hypotetické,“ píše McKinsey Digital ve zprávě pro podniky a zároveň poznamenává, že použitelné kvantové systémy mohou být na trhu již v roce 2030. Pokud budou plány sloužit , to je hned za rohem, zvláště vzhledem k tomu, jak rychle se kvantové počítače vyvíjely ve vztahu k jejich (exponenciálně pomalejším) klasickým předchůdcům. „Od prvního nápadu kvantového počítače v roce 1980 [myšlenka připisovaná nositeli Nobelovy ceny za fyziku Richardu Feynmanovi] až po současnost došlo v odvětví kvantových počítačů k obrovskému růstu, zejména v posledních deseti letech,“ říká Dominic Walliman. ve výše uvedeném videu „s desítkami společností a startupů utrácejících stovky milionů dolarů v závodě o stavbu nejlepších světových kvantových počítačů“.
Walliman nabízí nejen mapu možné budoucnosti (nepřepychovanou), ale také mapu minulosti kvantových počítačů. Slibuje, že objasní mylné představy, které můžeme mít o „různých druzích kvantových počítačů, o tom, jak fungují a proč tolik lidí investuje do odvětví kvantových počítačů“. Již dříve jsme viděli kanál Walliman's Domain of Science dělat totéž pro tak obrovské oblasti vědeckého studia, jako je fyzika, chemie, matematika a klasická počítačová věda. Zde představuje špičkovou vědu na vrcholu realizace a vysvětluje tři základní myšlenky – superpozici, zapletení a interferenci – které řídí kvantové výpočty. Hlavním rozdílem mezi kvantovým a klasickým počítáním z pohledu laika je algoritmická rychlost: zatímco klasické počítače by teoreticky mohly vykonávat stejné komplexní funkce jako jejich kvantové bratrance, trvalo by jim to věky, nebo by se zastavily a zhasly. v pokusu.
Budou kvantové počítače v budoucnu schopny simulovat přírodu až na subatomární úroveň? McKinsey varuje, že "experti stále diskutují o nejzákladnějších tématech v oboru." Navzdory rychlému růstu odvětví „dosud není jasné,“ říká Walliman, „který přístup“ z mnoha průzkumů „z dlouhodobého hlediska zvítězí“. Pokud ale cestovní mapy poslouží, možná nebudeme muset dlouho čekat, než to zjistíme.
Související obsah:
Mapa informatiky: Nová animace představuje přehled informatiky, od Alana Turinga po „rozšířenou realitu“
Mapa fyziky: Animace ukazuje, jak do sebe všechna různá pole ve fyzice zapadají
Mapa chemie: Nová animace shrnuje celý obor chemie do 12 minut
Mapa matematiky: Animace ukazuje, jak do sebe všechna různá pole v matematice zapadají
Josh Jones je spisovatel a hudebník se sídlem v Durhamu, NC. Sledujte ho na @jdmagness
