양자 컴퓨팅 : 자유 소프트웨어 컴퓨팅의 미래

최근에 이전 및 최근 기사에서 DesdeLinux 전화«Microsoft, Q # 컴파일러 및 양자 시뮬레이터 출시»우리는 그것에 대해 조금 이야기했습니다«양자 컴퓨팅«. 그러나 퀀텀 컴퓨팅이란 무엇이며 어떤 이점과 발전을 가져 오는가? 어떤 종류의 하드웨어와 소프트웨어를 사용하십니까? 그리고 우리에게 가장 중요한 것은 : 양자 컴퓨팅 분야에서 자유 소프트웨어의 발전이나 기여가 있습니까?

이 간행물에서는 이러한 모든 질문에 대해 간략히 설명하여 슈퍼 컴퓨팅, 인공 지능, 빅 데이터, 블록 체인, 5G 기술 등과 같은 다른 신기술과 마찬가지로 우리는 지식을 알고, 심화하고, 적절하게 할 수 있습니다. 그들에 대해.

양자 컴퓨팅 그것은 대기업을위한 것이며 우리가 알고있는 세계의 "게임의 규칙"을 바꿀 주요 기술 중 하나입니다. 즉 말하자면, 금세기 동안 컴퓨팅 분야에서 차세대 혁신 중 하나가 될 것입니다., 엄청난 비용과 접근성 부족에도 불구하고.

현재 연구자, 학술 기관, 민간 조직 및 정부는 상당한 양의 기술 및 재정 자원을 일하고 투자합니다. 새 컴퓨터에서 양자 물리학을 효과적이고 효율적으로 사용하여 기존 컴퓨팅 컴퓨터보다 훨씬 빠르게 계산을 수행합니다.

양자 컴퓨팅

양자 컴퓨팅이란 무엇입니까?

양자 컴퓨팅은 입자의 예상되는 양자 특성을 활용하는 것입니다.특히 겹침과 얽힘은 기존 시스템에 비해 놀라운 속도로 프로세스를 실행하고 계산을 수행합니다. 번성하는 것은 여전히 ​​발전하는 기술입니다.

더 빠른 속도를 달성하기 위해 정보를 처리하기 위해 양자 역학의 법칙을 적용하는 것과 함께 기존 컴퓨팅이 도달하지 못하는 어려운 문제를 해결할 수있는 능력을 갖게됩니다. 마지막으로이 기술을 사용하는 컴퓨터는 기존 컴퓨터보다 훨씬 많은 정보를 저장합니다. 많은 양의 계산을 작업 (처리) 할 가능성이 있음, 병렬로 몇 초 만에 실행합니다.

양자 컴퓨터는 어떻게 작동합니까?

현재 및 클래식 컴퓨터는 일련의 이진 비트를 사용합니다. 사용되는 각 비트는 항상 두 가지 확실한 알려진 상태 중 하나 인 0 또는 1입니다. 이들은 컴퓨터의 기능을 제어하는 ​​켜기 및 끄기 스위치 역할을합니다.

대조적으로, 양자 컴퓨터는 양자 비트 또는 큐 비트를 사용합니다. 각각은 0과 1을 동시에 나타낼 수 있습니다. 이를 통해 동시에 둘 이상의 상태에 존재할 수있는 데이터 단위를 지원할 수 있습니다. 이 특성은 바이너리 시스템을 사용하는 전통적인 컴퓨팅 시대의 현재 컴퓨터에 존재하는 한계입니다.

양자 하드웨어는 어떤가요?

퀀텀 컴퓨터는 현재 클래식 컴퓨터에서 사용되는 거의 모든 HW를 재사용 할 수 없습니다. 이들은 주로 극한 온도로 냉각되는 초전도 와이어를 통한 전자의 흐름에 중점을 둡니다. 따라서 냉각에는 초저온 가스의 조합이 필요합니다., 헬륨 -3과 같이 얻을 수있는 매우 어려운 헬륨의 동위 원소입니다.

양자 컴퓨터는 현재 이러한 극저온 또는 과냉각 원리에 따라 제작되었습니다., 그러나 분야가 겪는 구성 요소의 부족을 해결할 수있는 전자기장 및 레이저 제어 기반 시스템과 같은보다 진보되고 미래 지향적 인 대안에서 진전이 계속됩니다.

또한 같은 국가 미국, IBM, Google 및 Microsoft와 같은 회사를 통해, 자체 양자 컴퓨터의 개발에서 잘 발전했습니다. 그리고 중국은 Alibaba와 Baidu 같은 회사를 통해, 멀지 않습니다. 러시아와 유럽은 여전히 ​​R & D 계획에 있습니다.

오늘날 어떤 양자 소프트웨어가 있습니까?

상업적 수준에서 "Quantum Dev Kit"(Quantum Development Kit) 독점적이고 폐쇄적 인 소프트웨어 인 Microsoft에서 제공합니다. 또한 귀하의 마이크로소프트 양자 네트워크, 이는 양자 컴퓨팅 분야의 가장 위대한 혁신가들과 지식 공유 및 협업을 달성하기 위해 MS 파트너 연합에 의해 형성된 네트워크에 지나지 않습니다.

민간 기업의 다른 양자 소프트웨어는 자유 소프트웨어로 출시되었습니다. QUISKIT (양자 정보 과학 키트). QUISKIT는 IBM에서 만든 Apache 라이센스 무료 소프트웨어 프로젝트입니다. QISKIT는 OPENQASM이라는 중간 표현 언어를 통해 양자 시스템과 상호 작용하는 Python 코드를 사용하여 양자 프로세서 및 IBM 시뮬레이터와 프로그래밍 방식으로 상호 작용할 수 있습니다.

QUISKIT라는이 양자 자유 소프트웨어는 2017 년에 탄생했습니다., IBM이 2016 년에 시작한 프로젝트를 전환했을 때 "양자 경험”,이를 통해 자체 클라우드를 통해 모든 사람이 5 큐 비트 양자 프로세서를 사용할 수있게되었습니다.

현재 QUISKIT는 현재 다음으로 구성됩니다.

• API : 코드를 연결하고 실행할 수있는 Quantum Experience HTTP API의 Python 래퍼 오픈QASM.
• SDK : 회로 생성을위한 개발 키트로 QISKIT API를 사용하여 Quantum Experience 및 시뮬레이터의 하드웨어에 액세스 할 수 있습니다.
• 언어: OPENQASM의 중간 표현을위한 사양, 예제, 문서 및 도구 세트입니다.

더 많이 알려지지 않았지만 현재 QUISKIT는 양자 자유 소프트웨어 수준에서 표준을 설정합니다. 그리고 그것은 Python의 API 이를 통해 전 세계의 프로그래머, 특히 자유 소프트웨어 분야의 프로그래머가 클라우드에서 사용 가능한 양자 프로세서를 실험하고 작업 할 수 있습니다.

결론

오늘날 양자 컴퓨팅은 훌륭한 연구 개발 (R & D) 기회입니다. 사람 (수학자, 물리학 자, 컴퓨터 과학자 및 전문가)뿐만 아니라 컴퓨터 과학 분야의 공공 및 민간 조직을위한 것입니다. 현재는 초기 단계에 있지만이 새로운 지식 및 기술 분야는 앞으로 몇 년 동안 그 잠재력이 펼쳐질 것입니다. 비록 우리의 데스크탑 컴퓨터에서 그것을보기 위해서는 상업적으로 개발 된 후 몇 년이 더 걸릴 것입니다.

하지만 확실히 양자 소프트웨어 개발 분야에서 개인과 자유 모두 확실히 훨씬 더 빨리 발전 할 것입니다. 확실히 자유 소프트웨어는이 새로운 영역에서 이점을 얻을 것입니다.