Pengkomputeran Kuantum: Masa Depan Pengkomputeran Perisian Percuma

Baru-baru ini, dalam artikel terdahulu dan terkini oleh DesdeLinux dipanggil «Microsoft melepaskan penyusun Q # dan simulator kuantum»Kami bercakap sedikit mengenai«Pengkomputeran kuantum«. Tetapi Apa itu Pengkomputeran Kuantum? Apa faedah dan kemajuan yang dibawanya? Apa jenis Perkakasan dan Perisian yang anda gunakan? dan yang paling penting bagi kami: Adakah terdapat kemajuan atau sumbangan Perisian Percuma dalam bidang Quantum Computing?

Dalam penerbitan ini kita akan membahas secara ringkas semua persoalan ini sehingga seperti teknologi baru lain, seperti superkomputer, kecerdasan buatan, data besar, blockchain, teknologi 5G, antara lain, kita boleh mengetahui, mendalami dan memanfaatkan pengetahuan tentang mereka.

Pengkomputeran kuantum ini adalah untuk syarikat swasta besar dan kuasa dunia salah satu teknologi utama yang akan mengubah "peraturan permainan" dunia seperti yang kita ketahui. Maksudnya, akan menjadi salah satu inovasi hebat seterusnya dalam bidang pengkomputeran selama abad ini, walaupun terdapat kos yang melarang dan kekurangan aksesibilitasnya.

Buat masa ini para penyelidik, institusi akademik, organisasi swasta dan kerajaan bekerja dan melabur sejumlah besar sumber teknologi dan kewangan untuk menggunakan fizik kuantum secara berkesan dan cekap pada komputer baru untuk melakukan pengiraan jauh lebih pantas daripada dengan komputer pengkomputeran tradisional.

Pengkomputeran kuantum

Apa itu pengkomputeran kuantum?

Quantum Computing adalah salah satu yang memanfaatkan ciri kuantum partikel yang diharapkan, terutamanya pertindihan dan keterlibatan, untuk menjalankan proses dan melakukan pengiraan dengan kelajuan luar biasa berbanding sistem tradisional. Ia masih merupakan teknologi yang berkembang yang berkembang pesat.

Seiring dengan menerapkan hukum mekanika kuantum untuk memproses maklumat untuk mencapai kecepatan yang lebih tinggi, kami juga anda mendapat kemampuan untuk menyelesaikan masalah sukar yang tidak dicapai oleh pengkomputeran tradisional. Dan akhirnya, komputer yang menggunakan teknologi ini menyimpan lebih banyak maklumat daripada yang klasik, iaitu, berpotensi untuk bekerja (memproses) sejumlah besar pengiraan, dengan menjalankannya secara selari dan dalam beberapa saat.

Bagaimana komputer kuantum berfungsi?

Komputer semasa dan klasik menggunakan urutan bit binari. Setiap bit yang digunakan selalu berada di salah satu daripada dua keadaan yang pasti diketahui, sifar (0) atau satu (1). Ini bertindak sebagai suis hidup dan mati untuk mengawal fungsi komputer.

Sebaliknya, komputer kuantum menggunakan bit kuantum atau qubit. Yang mana, masing-masing dapat mewakili sifar (0) dan satu (1) secara serentak. Ini memungkinkan bahawa ini dapat menyokong unit data yang pada masa yang sama dapat wujud di lebih dari satu keadaan. Ciri ini adalah batasan yang ada pada komputer semasa era pengkomputeran tradisional yang menggunakan sistem binari.

Seperti apa perkakasan kuantum?

Komputer kuantum tidak dapat menggunakan semula hampir mana-mana HW yang kini digunakan dalam komputer klasik. Oleh kerana ini memfokuskan pada aliran elektron melalui wayar superkonduktor yang disejukkan ke suhu yang melampau. Oleh itu, penyejukan mereka memerlukan gabungan gas supercold, seperti helium-3, yang merupakan isotop helium yang sangat sukar diperoleh.

Komputer kuantum dibina buat masa ini berdasarkan prinsip kriogenik atau penyejukan superNamun, kemajuan berterusan dalam alternatif yang lebih maju dan futuristik seperti sistem berdasarkan medan elektromagnetik dan kawalan laser yang dapat menyelesaikan kekurangan komponen yang disiplin disiplin.

Juga negara suka USA, melalui syarikat seperti IBM, Google dan Microsoft, maju dalam pengembangan komputer kuantumnya sendiri. Dan China, melalui syarikat seperti Alibaba dan Baidu, ia tidak jauh ketinggalan. Rusia dan Eropah masih dalam rancangan R&D.

Perisian kuantum apa yang ada hari ini?

Di peringkat komersial, "Quantum Dev Kit" (Kit Pembangunan Quantum) dari Microsoft, yang merupakan perisian tertutup dan tertutup. Yang juga boleh diakses melalui anda Rangkaian Quantum Microsoft, yang tidak lebih dari jaringan yang dibentuk oleh gabungan rakan kongsi MS untuk mencapai perkongsian pengetahuan dan kolaborasi dengan inovator terhebat dalam pengkomputeran kuantum.

Perisian kuantum lain dari syarikat swasta, tetapi dikeluarkan sebagai Perisian Percuma, adalah QUISKIT (Kit Sains Maklumat Quantum). QUISKIT adalah projek Perisian Percuma Berlesen Apache yang dibuat oleh IBM. QISKIT membolehkan interaksi terprogram dengan pemproses kuantum dan simulator IBM menggunakan kod Python yang berinteraksi dengan sistem kuantum melalui bahasa perwakilan perantaraan yang disebut OPENQASM.

Perisian Percuma kuantum yang disebut QUISKIT ini dilahirkan pada tahun 2017, ketika IBM menukar projeknya yang dilancarkan pada tahun 2016, dipanggil "Pengalaman Kuantum", Melalui itu ia menyediakan pemproses kuantum 5-qubit untuk semua orang melalui awannya sendiri.

Buat masa ini QUISKIT terdiri daripada:

• API: Pembungkus Python pada Quantum Experience HTTP API yang membolehkan anda menyambung dan melaksanakan kod OPENQASM.
• SDK: Kit pengembangan untuk pembuatan litar dan yang memungkinkan untuk menggunakan API QISKIT untuk mengakses perkakasan Quantum Experience dan simulator.
• Bahasa: Satu set spesifikasi, contoh, dokumentasi dan alat untuk perwakilan antara OPENQASM.

Mungkin ada banyak lagi yang kurang dikenali, tetapi pada masa ini QUISKIT menetapkan standard pada tahap Perisian Percuma kuantum. Dan bahawa ia mempunyai API di Python Ini akan membolehkan pengaturcara di seluruh dunia, terutama yang berada di bidang Perisian Percuma, untuk mula bereksperimen dan bekerja dengan pemproses kuantum yang tersedia di awan mereka.

Kesimpulan

Quantum computing hari ini adalah peluang penyelidikan dan pengembangan (R&D) yang sangat baik baik untuk orang (ahli matematik, ahli fizik, saintis komputer dan pakar) serta organisasi awam dan swasta, dalam bidang sains komputer. Walaupun ini masih dalam peringkat awal, cabang pengetahuan dan teknologi baru ini akan melihat potensinya berkembang pada tahun-tahun akan datang. walaupun untuk melihatnya di komputer desktop kita akan memakan masa bertahun-tahun lagi setelah pembangunan komersialnya.

Tetapi semestinya di bidang Pembangunan Perisian Quantum baik peribadi dan percuma pasti akan maju lebih pantas, dan pasti Perisian Percuma akan mengambil kesempatan dalam bidang yang sangat baru ini.