Квантно рачунање: Будућност рачунарског рада са слободним софтвером

Недавно, у претходном и недавном чланку од DesdeLinux под називом «Мицрософт је објавио свој К # компајлер и квантне симулаторе»Разговарали смо мало о«Квантно рачунање«. Али Шта је Куантум Цомпутинг? Какве користи и напретке доноси? Какав хардвер и софтвер користите? и најважније за нас: Да ли постоји напредак или допринос слободног софтвера на пољу квантног рачунарства?

У овој публикацији ћемо се укратко обратити свим овим питањима, тако да као и код других нових технологија, као што су суперрачунарство, вештачка интелигенција, велики подаци, блоцкцхаин, 5Г технологија, између осталог, можемо ићи знајући, продубљујући и присвајајући знање о њима.

Квантно рачунање то је за велике приватне корпорације и светске силе једна од главних технологија која ће променити „правила игре“ света какав познајемо. Односно, то ће бити једна од следећих великих иновација у области рачунарства током овог века, упркос превеликим трошковима и недостатку приступачности.

За сада истраживачи, академске институције, приватне организације и владе раде и улажу значајне количине технолошких и финансијских ресурса да ефикасно и ефикасно користе квантну физику на новим рачунарима за обављање прорачуна много брже него код традиционалних рачунарских рачунара.

Квантно рачунање

Шта је квантно рачунање?

Квантно рачунање је оно које користи предности очекиваних квантних карактеристика честицапосебно преклапања и заплетања, за покретање процеса и извршавање прорачуна невероватном брзином у односу на традиционалне системе. То је још увек технологија у развоју чији је процват у пуном јеку.

Заједно са применом закона квантне механике за обраду информација ради постизања већих брзина, ми такође добијате способност решавања тешких проблема до којих традиционално рачунање не долази. И на крају, рачунари који користе ову технологију чувају много више информација од класичних, тј. имају потенцијал да раде (обрађују) велике количине прорачуна, покретањем паралелно и у секундама.

Како функционишу квантни рачунари?

Тренутни и класични рачунари користе низ бинарних битова. Сваки употријебљени бит се увијек налази у једном од два дефинитивно позната стања, нули (0) или једном (1). Они делују као прекидачи за укључивање и искључивање ради управљања функцијама рачунара.

Насупрот томе, квантни рачунар користи квантне битове или кубите. Који, сваки од њих може истовремено представљати и нулу (0) и јединицу (1). То омогућава да они могу подржати јединице података које истовремено могу постојати у више држава. Ова карактеристика је постојеће ограничење у тренутним рачунарима из доба традиционалног рачунарства које користи бинарни систем.

Какав је квантни хардвер?

Квантни рачунари не могу поново да користе скоро ниједан ХВ који се тренутно користи у класичним рачунарима. С обзиром да се они углавном фокусирају на проток електрона кроз суправодљиве жице које се хладе до екстремних температура. Због тога је за њихово хлађење потребна комбинација суперхладних гасова, попут хелијума-3, који је изотоп хелијума до којег је изузетно тешко доћи.

Квантни рачунари су за сада направљени по овом принципу криогенезе или супер-хлађења, али напредак се наставља у напреднијим и футуристичким алтернативама попут система заснованих на електромагнетним пољима и ласерском управљању који би могли решити недостатак компонената које дисциплина трпи.

Такође земље попут САД, преко компанија као што су ИБМ, Гоогле и Мицрософт, је добро напредовао у развоју сопствених квантних рачунара. И Кина, преко компанија попут Алибабе и Баидуа, не заостаје много. Русија и Европа још увек планирају истраживање и развој.

Који квантни софтвер постоји данас?

На комерцијалном нивоу, «Куантум Дев Кит» (Квантни развојни комплет) од Мицрософта, који је власнички и затворени софтвер. Којој се такође може приступити преко вашег Мицрософт Куантум Нетворк, што није ништа друго до мрежа коју је формирала коалиција партнера из МС-а ради постизања размене знања и сарадње са највећим иноваторима у квантном рачунарству.

Други квантни софтвер приватних компанија, али издат као бесплатни софтвер, јесте КУИСКИТ (Куантум Информатион Сциенце Кит). КУИСКИТ је пројекат лиценцираног слободног софтвера Апацхе који је креирао ИБМ. КИСКИТ омогућава програмску интеракцију са квантним процесором и ИБМ симулаторима помоћу Питхон кода који комуницира са квантним системом посредним језиком представљања званим ОПЕНКАСМ.

Овај квантни бесплатни софтвер назван КУИСКИТ рођен је 2017. године, када је ИБМ конвертовао свој пројекат покренут 2016. године, тзв „Квантно искуство“, Путем које је учинио квантни процесор од 5 кубита доступним свима кроз свој облак.

За сада се КУИСКИТ тренутно састоји од:

• АПИ: Питхон омот на ХТТП АПИ-ју Куантум Екпериенце који омогућава повезивање и извршавање кода ОПЕНКАСМ.
• СДК: Развојни комплет за генерисање кола и који омогућава употребу КИСКИТ АПИ-ја за приступ хардверу Куантум Екпериенце и симулаторима.
• Језик: Скуп спецификација, примера, документације и алата за посредни приказ ОПЕНКАСМ-а.

Вероватно је много мање познатих, али тренутно КУИСКИТ поставља стандард на квантном нивоу слободног софтвера. И да има АПИ у Питхону Омогућиће програмерима широм света, посебно онима на пољу бесплатног софтвера, да почну да експериментишу и раде са квантним процесором који је доступан у њиховом облаку.

Закључак

Квантно рачунање данас је одлична прилика за истраживање и развој како за људе (математичаре, физичаре, информатичаре и стручњаке), тако и за јавне и приватне организације, у области рачунарства. Иако је тренутно у повојима, ова нова грана знања и технологије видеће свој потенцијал у годинама које долазе. иако ће требати још много година након комерцијалног развоја да бисмо је видели на нашим радним рачунарима.

Али сигурно у области развоја квантног софтвера и приватни и бесплатни ће сигурно напредовати много брже, и сигурно ће бесплатни софтвер искористити ову врло нову област.