Coimpiutaireachd Quantum: àm ri teachd coimpiutaireachd bathar-bog an-asgaidh

O chionn ghoirid, ann an artaigil FromLinux roimhe agus o chionn ghoirid air a bheil «Bidh Microsoft a ’leigeil a-mach an inneal-cruinneachaidh Q # agus na simuladairean cuantamach»Bhruidhinn sinn beagan mun«Coimpiutaireachd Quantum«. Ach Dè a th ’ann an coimpiutaireachd Quantum? Dè na buannachdan agus na h-adhartasan a tha e a’ toirt leis? Dè an seòrsa Bathar-cruaidh is Bathar-bog a bhios tu a ’cleachdadh? agus an rud as cudromaiche dhuinn: A bheil adhartasan no tabhartasan de bhathar-bog an-asgaidh ann an raon Coimpiutaireachd Quantum?

Anns an fhoillseachadh seo bheir sinn sùil ghoirid air na ceistean sin uile gus am bi mar le teicneòlasan ùra eile, leithid supercomputing, inntleachd fuadain, dàta mòr, blockchain, teicneòlas 5G, am measg feadhainn eile, faodaidh sinn a dhol gu eòlas, doimhneachadh agus seilbh an eòlais mun deidhinn.

Coimpiutaireachd Quantum tha e airson corporaidean prìobhaideach mòra agus cumhachdan an t-saoghail aon de na prìomh theicneòlasan a dh ’atharraicheas" riaghailtean a ’gheama" den t-saoghal mar a tha fios againn air. Is e sin ri ràdh, bidh seo mar aon de na h-ath innleachdan mòra ann an raon coimpiutaireachd tron ​​linn seo, a dh ’aindeoin a chosgais toirmeasgach agus dìth ruigsinneachd.

Airson a-nis, tha luchd-rannsachaidh, ionadan acadaimigeach, buidhnean prìobhaideach agus riaghaltasan ag obair agus a ’tasgadh mòran de ghoireasan teicneòlais is ionmhais gus fiosaig cuantam a chleachdadh gu h-èifeachdach agus gu h-èifeachdach air coimpiutairean ùra gus àireamhachadh a dhèanamh fada nas luaithe na le coimpiutairean coimpiutaireachd traidiseanta.

Coimpiutaireachd Quantum

Dè a th ’ann an coimpiutaireachd cuantach?

Tha Coimpiutaireachd Quantum mar aon a tha a ’gabhail brath air na feartan cuantamach ris a bheil dùil de na gràineanangu h-àraidh a ’dol thairis air agus a’ dol an sàs, gus pròiseasan a ruith agus àireamhachadh a dhèanamh aig astaran iongantach thairis air siostaman traidiseanta. Tha e fhathast na theicneòlas a tha a ’leasachadh agus tha am soirbheachadh aig ìre làn.

Còmhla ri bhith a ’cur an gnìomh laghan meacanaig cuantach gus fiosrachadh a phròiseasadh gus astaran nas àirde a choileanadh, bidh sinn cuideachd gheibh thu an comas fuasgladh fhaighinn air duilgheadasan duilich nach ruig coimpiutaireachd traidiseanta. Agus mu dheireadh, tha na coimpiutairean a tha a ’cleachdadh an teicneòlas seo a’ stòradh tòrr a bharrachd fiosrachaidh na an fheadhainn clasaigeach, is e sin, tha comas aca obrachadh (pròiseas) meudan mòra de àireamhachadh, le bhith ga ruith ann an co-shìnte agus ann an diogan.

Ciamar a tha coimpiutairean cuantamach ag obair?

Bidh na coimpiutairean gnàthach is clasaigeach a ’cleachdadh sreath de bhuillean binary. Tha gach pìos a thèid a chleachdadh an-còmhnaidh ann an aon den dà stàit chinnteach aithnichte, neoni (0) no aon (1). Bidh iad sin ag obair mar agus air suidsichean gus smachd a chumail air gnìomhan a ’choimpiutair.

Air an làimh eile, bidh coimpiutair cuantamach a ’cleachdadh pìosan cuantam no qubits. Cò dhiubh, faodaidh gach aon dhiubh a bhith a ’riochdachadh an dà chuid neoni (0) agus fear (1) aig an aon àm. Leigidh seo leotha taic a thoirt do aonadan dàta a dh ’fhaodas a bhith ann aig barrachd air aon stàit. Tha an caractar seo na chuingealachadh a th ’ann mar-thà anns na coimpiutairean gnàthach aig àm coimpiutaireachd traidiseanta a bhios a’ cleachdadh an t-siostam binary.

Cò ris a tha bathar-cruaidh cuantamach coltach?

Chan urrainn do choimpiutairean Quantum cha mhòr gin de na HW a tha air an cleachdadh an-dràsta ann an coimpiutairean clasaigeach ath-chleachdadh. Leis gu bheil iad sin gu mòr ag amas air sruthadh dealanan tro uèirichean fìor-ghiùlain a tha air an fhuarachadh gu fìor theodhachd. Mar sin, feumaidh am fuarachadh aca measgachadh de ghasan supercold, mar helium-3, a tha na isotop de helium a tha gu math duilich fhaighinn.

Tha coimpiutairean Quantum air an togail airson a-nis fon phrionnsapal seo de cryogenics no super-fhuarachadh, ach tha adhartas a ’leantainn air adhart ann an roghainnean nas adhartaiche agus teachdail leithid siostaman stèidhichte air raointean electromagnetic agus smachd laser a dh’ fhaodadh fuasgladh fhaighinn air dìth phàirtean a tha an smachd a ’fulang.

Cuideachd dùthchannan mar Na SA, tro chompanaidhean leithid IBM, Google agus Microsoft, gu math adhartach ann an leasachadh a choimpiutairean cuantach fhèin. Agus Sìona, tro chompanaidhean mar Alibaba agus Baidu, chan eil e fada air dheireadh. Tha an Ruis agus an Roinn Eòrpa fhathast ann am planaichean R&D.

Dè am bathar-bog cuantamach a th ’ann an-diugh?

Aig ìre malairteach, tha an "Quantum Dev Kit" (Kit Leasachaidh Quantum) bho Microsoft, a tha seilbh agus bathar-bog dùinte. A gheibhear cuideachd tro do Lìonra Quantum Microsoft, nach eil dad nas motha na lìonra a chaidh a chruthachadh le co-bhanntachd de chom-pàirtichean MS gus roinneadh eòlais agus co-obrachadh a choileanadh leis na luchd-nuadhachaidh as motha ann an coimpiutaireachd cuantach.

Is e bathar-bog cuantamach eile bho chompanaidhean prìobhaideach, ach air a leigeil ma sgaoil mar bhathar-bog an-asgaidh QUISKIT (Kit Saidheans Fiosrachaidh Quantum). Tha QUISKIT na phròiseact Bathar-bog an-asgaidh fo cheadachas Apache a chaidh a chruthachadh le IBM. Tha QISKIT a ’ceadachadh eadar-obrachadh prògramaichte leis a’ phròiseasar cuantam agus simuladairean IBM a ’cleachdadh còd Python a bhios ag eadar-obrachadh leis an t-siostam cuantam tro chànan riochdachaidh eadar-mheadhanach ris an canar OPENQASM.

Rugadh am bathar-bog cuantamach an-asgaidh seo ris an canar QUISKIT ann an 2017, nuair a thionndaidh IBM a phròiseact air bhog ann an 2016, ris an canar "Eòlas Quantum”, Tro bheil e a’ toirt pròiseasar cuantam 5-qubit don h-uile duine tron ​​sgòth aige fhèin.

Airson a-nis tha QUISKIT air a dhèanamh suas de:

• APIs: Pasgadair Python air an API Quantum Experience HTTP a leigeas leat còd a cheangal agus a chuir an gnìomh Fosgladh.
• SDK: Pasgan leasachaidh airson a bhith a ’gineadh chuairtean agus a leigeas le API QISKIT a chleachdadh gus faighinn gu bathar-cruaidh an Quantum Experience agus na simuladairean.
• Cànan: Seata de shònrachaidhean, eisimpleirean, sgrìobhainnean agus innealan airson riochdachadh eadar-mheadhanach OPENQASM.

Is dòcha gu bheil mòran a bharrachd nach eil cho aithnichte, ach an-dràsta Bidh QUISKIT a ’suidheachadh na h-ìre aig ìre cuantam bathar-bog an-asgaidh. Agus gu bheil a API ann am Python leigidh e le prògramadairean air feadh an t-saoghail, gu sònraichte an fheadhainn anns an raon bathar-bog an-asgaidh, tòiseachadh a ’feuchainn agus ag obair leis a’ phròiseasar cuantam a tha ri fhaighinn san sgòth aca.

Co-dhùnadh

Tha coimpiutaireachd Quantum an-diugh na chothrom rannsachaidh is leasachaidh (R&D) sàr-mhath an dà chuid airson daoine (matamataigs, fiosaig, luchd-saidheans coimpiutair agus eòlaichean) agus airson buidhnean poblach is prìobhaideach, ann an raon saidheans coimpiutair. Ged a tha seo an-dràsta aig ìre leanaibh, chì am meur ùr seo de eòlas agus teicneòlas na comasan aige anns na bliadhnachan ri teachd. ged a bheir e gus fhaicinn air na coimpiutairean deasg againn bheir e mòran bhliadhnaichean a bharrachd às deidh a leasachadh malairteach.

Ach gu cinnteach ann an raon Leasachadh Bathar-bog Quantum bidh an dà chuid prìobhaideach agus an-asgaidh gu cinnteach a ’gluasad air adhart mòran nas luaithe, agus gu cinnteach bidh bathar-bog an-asgaidh a ’gabhail brath san raon ùr seo.