Kvantno računarstvo: budućnost računarskog rada sa slobodnim softverom

Kvantno računarstvo: budućnost računarskog rada sa slobodnim softverom

Kvantno računarstvo: budućnost računarskog rada sa slobodnim softverom

Nedavno, u prethodnom i nedavnom članku FromLinuxa pod nazivom «Microsoft je objavio svoj Q # kompajler i kvantne simulatore»Razgovarali smo malo o«Kvantno računanje«. Ali Šta je Quantum Computing? Kakve koristi i napretke donosi? Kakav hardver i softver koristite? i najvažnije za nas: Da li postoji napredak ili doprinos slobodnog softvera na polju kvantnog računanja?

U ovoj publikaciji ukratko ćemo se pozabaviti svim ovim pitanjima, tako da kao i kod drugih novih tehnologija, poput superračunara, umjetne inteligencije, velikih podataka, blockchaina, 5G tehnologije, između ostalog, možemo ići saznavajući, produbljujući i prisvajajući znanje o njima.

Kvantno računanje: Uvod

Kvantno računanje velika je privatna korporacija i svjetska sila jedna od glavnih tehnologija koja će promijeniti "pravila igre" svijeta kakav poznajemo. To će reći, bit će jedna od sljedećih velikih inovacija na području računarstva tokom ovog stoljeća, uprkos prevelikim troškovima i njihovoj nedostupnosti.

Za sada istraživači, akademske institucije, privatne organizacije i vlade rade i ulažu značajne količine tehnoloških i finansijskih resursa da efikasno i efikasno koriste kvantnu fiziku na novim računarima za obavljanje proračuna mnogo brže nego kod tradicionalnih računarskih računara.

Kvantno računanje: razvoj

Kvantno računanje

Šta je kvantno računanje?

Kvantno računanje je ono koje iskorištava očekivane kvantne karakteristike čestica, posebno preklapanja i zapletanja, za pokretanje procesa i izvršavanje proračuna nevjerovatnom brzinom u odnosu na tradicionalne sisteme. To je još uvijek tehnologija u razvoju čiji je procvat u punom jeku.

Uz primjenu zakona kvantne mehanike za obradu informacija radi postizanja većih brzina, mi također dobivate sposobnost rješavanja teških problema do kojih tradicionalno računanje ne dolazi. I na kraju, računari koji koriste ovu tehnologiju pohranjuju mnogo više informacija od klasičnih, tj. imaju potencijal za obradu (obradu) velikih količina proračuna, pokretanjem paralelno i u sekundama.

Kako funkcionišu kvantni računari?

Trenutni i klasični računari koriste sekvencu binarnih bitova. Svaki upotrijebljeni bit uvijek je u jednom od dva definitivno poznata stanja, nuli (0) ili jednom (1). Oni deluju kao prekidači za uključivanje i isključivanje radi upravljanja funkcijama računara.

Nasuprot tome, kvantni računar koristi kvantne bitove ili kubite. Koji, svaki od njih može istovremeno predstavljati i nulu (0) i jedinicu (1). To omogućava da mogu podržavati jedinice podataka koje istodobno mogu postojati u više država. Ova karakteristika je postojeće ograničenje u trenutnim računarima iz doba tradicionalnog računarstva koje koristi binarne sisteme.

Kakav je kvantni hardver?

Kvantni računari ne mogu ponovo koristiti gotovo nijedan HW koji se trenutno koristi u klasičnim računarima. Budući da se oni uglavnom fokusiraju na protok elektrona kroz supravodljive žice koje se hlade na ekstremne temperature. Stoga njihovo hlađenje zahtijeva kombinaciju superhladnih plinova, poput helijuma-3, koji je izotop helija do kojeg je izuzetno teško doći.

Kvantni računari su za sada napravljeni po ovom principu kriogene ili superhlađenja, ali napredak se nastavlja u naprednijim i futurističkim alternativama poput sistema zasnovanih na elektromagnetskim poljima i laserskom upravljanju koji bi mogli riješiti nedostatak komponenata koje disciplina trpi.

Takođe zemlje poput SAD, preko kompanija kao što su IBM, Google i Microsoft, je dobro napredovao u razvoju vlastitih kvantnih računara. I Kina, preko kompanija poput Alibabe i Baidua, nije daleko iza. Rusija i Evropa još uvijek planiraju istraživanje i razvoj.

Koji kvantni softver postoji danas?

Na komercijalnom nivou, "Quantum Dev Kit" (Kvantni razvojni komplet) od Microsofta, koji je vlasnički i zatvoreni softver. Kojoj se takođe može pristupiti putem vašeg Microsoft kvantna mreža, što je ništa drugo do mreža koju je formirala koalicija partnera iz MS-a radi postizanja razmjene znanja i suradnje s najvećim inovatorima u kvantnom računanju.

Drugi kvantni softver privatnih kompanija, ali izdan kao besplatni softver, jeste QUISKIT (Kvantni pribor za informatičku nauku). QUISKIT je Apache licencirani besplatni softver koji je kreirao IBM. QISKIT omogućava programsku interakciju s kvantnim procesorom i IBM simulatorima pomoću Python koda koji komunicira s kvantnim sistemom posrednim jezikom predstavljanja zvanim OPENQASM.

Ovaj kvantni besplatni softver nazvan QUISKIT rođen je 2017. godine, kada je IBM konvertirao svoj projekt pokrenut 2016. godine, tzv "Kvantno iskustvo”, Putem koje je učinio 5-kubitni kvantni procesor dostupnim svima kroz svoj oblak.

Za sada se QUISKIT trenutno sastoji od:

  • API-ji: Python omot na Quantum Experience HTTP API-ju koji vam omogućava povezivanje i izvršavanje koda OPENQASM.
  • SDK-ovi: Razvojni komplet za generisanje sklopova koji omogućava upotrebu QISKIT API-ja za pristup hardveru Quantum Experience i simulatorima.
  • Jezik: Skup specifikacija, primjera, dokumentacije i alata za posredni prikaz OPENQASM-a.

Vjerovatno postoji mnogo više manje poznatih, ali trenutno QUISKIT postavlja standard na kvantnom nivou slobodnog softvera. I da ima API u Pythonu Omogućit će programerima širom svijeta, posebno onima iz područja slobodnog softvera, da počnu eksperimentirati i raditi s kvantnim procesorom dostupnim u njihovom oblaku.

Kvantno računanje: Zaključak

zaključak

Kvantno računanje danas je izvrsna prilika za istraživanje i razvoj kako za ljude (matematičare, fizičare, informatičare i stručnjake), tako i za javne i privatne organizacije u oblasti informatike. Iako je trenutno u povojima, ova nova grana znanja i tehnologije vidjet će svoj potencijal u godinama koje dolaze. iako će potrajati još mnogo godina nakon komercijalnog razvoja kako bi ga vidjeli na našim stolnim računarima.

Ali sigurno u području razvoja kvantnog softvera i privatni i besplatni sigurno će napredovati mnogo brže, i sigurno će besplatni softver iskoristiti prednost u ovom novom području.


Sadržaj članka pridržava se naših principa urednička etika. Da biste prijavili grešku, kliknite ovdje.

4 komentara, ostavi svoj

Ostavite komentar

Vaša e-mail adresa neće biti objavljena.

*

*

  1. Za podatke odgovoran: Miguel Ángel Gatón
  2. Svrha podataka: Kontrola neželjene pošte, upravljanje komentarima.
  3. Legitimacija: Vaš pristanak
  4. Komunikacija podataka: Podaci se neće dostavljati trećim stranama, osim po zakonskoj obavezi.
  5. Pohrana podataka: Baza podataka koju hostuje Occentus Networks (EU)
  6. Prava: U bilo kojem trenutku možete ograničiti, oporaviti i izbrisati svoje podatke.

  1.   Dizalica rekao je

    Pod spletom, podrazumijevate splet?

    1.    Linux nakon instalacije rekao je

      Da upravo.

  2.   digitalni hakovi rekao je

    Super što dolazi! Već sam čitao o tome i fascinantno je. Vi to vrlo dobro objasnite.

    1.    Linux nakon instalacije rekao je

      Puno vam hvala na komentaru i podršci publikacijama.