สหรัฐอเมริกา ยอมรับว่าไม่มีใครรู้ถึงความสำคัญของความท้าทาย “การควบคุมระบบควอนตัมสเกลใหญ่นั้นยากจริงๆ หรือเปล่า” เขาถาม “หรือว่ามันยากจนน่าขัน”แปดปีผ่านไป อำนาจสูงสุดทางควอนตัมยังคงเป็นหนึ่งในแหล่งต้นน้ำทางเทคโนโลยีที่อาจอยู่ใกล้แค่เอื้อมหรืออีก 20 ปีในอนาคต ขึ้นอยู่กับว่าคุณคุยกับใคร อย่างไรก็ตาม หาก การอ้างสิทธิ์ในรายงานล่าสุดของ Google ระงับ (ซึ่งอาจไม่เป็น เช่นนั้น)
ความจริงดูเหมือน
จะเข้าข้างผู้มองโลกในแง่ดี ซึ่งสร้างความพึงพอใจให้กับผู้ประกอบการจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ ทั่วโลก บริษัทขนาดเล็กกำลังผุดขึ้นเพื่อขายซอฟต์แวร์สำหรับฮาร์ดแวร์ประเภทหนึ่งซึ่งอาจเป็นหนทางอีกยาวไกลกว่าจะเติบโตเต็มที่ เป้าหมายของพวกเขาคือการใช้ประโยชน์จากเครื่องควอนตัมในปัจจุบัน
ให้เต็มศักยภาพ และก้าวเข้าสู่ตลาดในขณะที่ตลาดยังเล็กอยู่ แต่ตอนนี้มีตลาดสำหรับซอฟต์แวร์ควอนตัมจริงๆ แล้วหรือยัง ในเมื่อคอมพิวเตอร์ที่อาจเรียกใช้ซอฟต์แวร์ดังกล่าวยังอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนาแสดงสัญญาคอมพิวเตอร์ควอนตัมมีศักยภาพอย่างแน่นอน ในทางทฤษฎี
พวกเขาสามารถแก้ปัญหาที่คอมพิวเตอร์คลาสสิกไม่สามารถจัดการได้เลย อย่างน้อยก็ในกรอบเวลาที่เป็นจริง รับการแยกตัวประกอบ การหาตัวประกอบเฉพาะสำหรับจำนวนเต็มหนึ่ง ๆ อาจใช้เวลานานมาก และยิ่งได้จำนวนเต็มมากเท่าใดก็ยิ่งใช้เวลานานขึ้นเท่านั้น แท้จริงแล้ว ความพยายามอย่างเต็มที่
นั้นเป็นส่วนหนึ่งของการรักษาความปลอดภัยของข้อมูลที่เข้ารหัสเนื่องจากการถอดรหัสข้อมูลที่เข้ารหัสจำเป็นต้องรู้ “คีย์” โดยพิจารณาจากปัจจัยสำคัญของจำนวนเต็มที่มีขนาดใหญ่มาก ในปี 2009 นักวิจัยหลายสิบคนและคอมพิวเตอร์คลาสสิคหลายร้อยเครื่องใช้เวลาสองปีในการแยกตัวประกอบของตัวเลข
768 บิต (232 หลัก) ที่ใช้เป็นคีย์ในการเข้ารหัสข้อมูล ตัวเลขถัดไปในรายการคีย์ประกอบด้วย 1024 บิต (309 หลัก) และยังไม่ได้แยกตัวประกอบ แม้ว่าจะมีการปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผลมากว่าทศวรรษแล้วก็ตาม ในทางตรงกันข้าม คอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถแยกตัวประกอบของจำนวนนั้น
ในเสี้ยววินาที
อย่างน้อยตามหลักการปัญหาทางวิทยาศาสตร์อื่น ๆ ก็ท้าทายแนวทางดั้งเดิมเช่นกัน ตัวอย่างเช่น นักเคมีอาจรู้จักสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยาเคมีบางอย่าง แต่ไม่ทราบสถานะระหว่างนั้น เมื่อโมเลกุลรวมตัวกันหรือแตกตัว และอิเล็กตรอนของพวกมันอยู่ในกระบวนการพันกัน
การระบุสถานะการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้อาจเปิดเผยข้อมูลที่เป็นประโยชน์เกี่ยวกับพลังงานที่ต้องใช้ในการกระตุ้นปฏิกิริยา หรือจำนวนตัวเร่งปฏิกิริยาที่อาจสามารถลดเกณฑ์ดังกล่าวได้ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับปฏิกิริยากับการใช้งานในอุตสาหกรรม ปัญหาคืออาจมีชุดค่าผสมทางอิเล็กทรอนิกส์จำนวนมาก
ในการสร้างแบบจำลองปฏิกิริยาทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับอิเล็กตรอน 10 ตัว ซึ่งแต่ละตัวมีสถานะการหมุนที่เป็นไปได้สองสถานะ (ตามกลศาสตร์ควอนตัม) คอมพิวเตอร์จะต้องติดตาม 2 10 = 1024 สถานะที่เป็นไปได้ อิเล็กตรอนเพียง 50 ตัวจะสร้างสภาวะที่เป็นไปได้มากกว่าสี่ล้านล้านสถานะ รับอิเล็กตรอนมาก
ถึง 300 ตัว และคุณมีสถานะที่เป็นไปได้มากกว่าอะตอมในจักรวาลที่มองเห็นคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิกมีปัญหากับงานเหล่านี้เนื่องจากบิตของข้อมูลที่ประมวลผลสามารถรับค่าที่แน่นอนได้เฉพาะศูนย์หรือหนึ่งเท่านั้น และดังนั้นจึงแสดงได้เฉพาะสถานะแต่ละสถานะเท่านั้น ในกรณีเลวร้ายที่สุด
รัฐต้องดำเนินการทีละรัฐ ในทางตรงกันข้าม ควอนตัมบิตหรือ qubits จะไม่ใช้ค่าที่แน่นอนจนกว่าจะวัดค่าได้ ก่อนหน้านั้น พวกมันอยู่ในสภาพแปลกๆ ระหว่างศูนย์กับหนึ่ง และค่าของพวกมันได้รับอิทธิพลจากอะไรก็ตามที่เพื่อนบ้านกำลังทำอยู่ ด้วยวิธีนี้ คิวบิตจำนวนน้อยก็สามารถรวมกันแสดง
“การซ้อนทับ”
นักฟิสิกส์ควอนตัมแห่งมหาวิทยาลัยซิดนีย์ ประเทศออสเตรเลีย กล่าวว่า “ในแง่ของเครื่องจักรขั้นสูงที่สามารถประมวลผลได้มากกว่าหนึ่งหรือสองคิวบิต ปัจจุบันมีหลายสิบระบบที่มีอยู่ทั่วโลก”นั่นอาจฟังดูไม่เพียงพอที่จะเป็นตลาดสำหรับซอฟต์แวร์ควอนตัม อย่างไรก็ตาม ให้เหตุผลว่าตลาดโดยรวม
สำหรับเทคโนโลยีควอนตัม ซึ่งรวมถึงไม่เพียงแค่การประมวลผลเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการตรวจจับ มาตรวิทยา และการถ่ายภาพด้วย อาจมีมูลค่าหลายพันล้านดอลลาร์ในอีกสี่ปีข้างหน้า ในปี 2560 Biercuk ได้รับเงินทุน “หลายล้านดอลลาร์” จากผู้ร่วมทุนเพื่อก่อตั้งบริษัทQ-CTRLและรับส่วนแบ่งนี้
ตอนนี้ 2 ปีต่อมา บริษัทมีพนักงาน 25 คน รายงานการลงทุนเพิ่มเติม 15 ล้านดอลลาร์ และอยู่ในขั้นตอนการเปิดสำนักงานแห่งที่สองในลอสแองเจลิส สหรัฐอเมริกาเหตุผลในการเริ่มต้นที่แข็งแกร่งของ Q-CTRL ส่วนหนึ่งคือมันไม่ได้รอให้คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่สมบูรณ์แบบเข้ามา
แต่เป็นการขายซอฟต์แวร์ที่ออกแบบมาเพื่อปรับปรุงคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่มีอยู่แล้ว ศักยภาพที่สำคัญสำหรับการปรับปรุงอยู่ที่การแก้ไขข้อผิดพลาด ในขณะที่ทรานซิสเตอร์ในคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิกสร้างข้อผิดพลาดโดยเฉลี่ยหนึ่งครั้งในรอบพันล้านปี แต่ qubit ในคอมพิวเตอร์ควอนตัมโดยเฉลี่ย
จะสร้างข้อผิดพลาดทุกๆ หนึ่งส่วนพันของวินาที โดยปกติแล้วเนื่องจากมีปฏิสัมพันธ์กับ qubit อื่น (“cross talk”) หรือ กับสภาพแวดล้อมภายนอก (ผลเชิงกลเชิงควอนตัมที่เรียกว่าความไม่สัมพันธ์กัน) อัลกอริธึมควอนตัมสามารถชดเชยข้อผิดพลาดเหล่านี้ได้โดยการรวมคิวบิตเชิงกายภาพที่เปราะบางจำนวน
มากเข้าเป็นคิวบิตแบบ “ลอจิคัล” แบบคอมโพสิตเดียว เพื่อให้ผลกระทบของการพูดคุยข้ามสายและความไม่สัมพันธ์กันลดน้อยลง การทำเช่นนี้อย่างไรก็ตามซอฟต์แวร์ของ Q-CTRL สร้างขึ้นจากงานวิจัยเชิงวิชาการของ Biercuk โดยใช้เทคนิคการเรียนรู้ของเครื่องเพื่อระบุการดำเนินการทางตรรกะที่มีแนวโน้มที่จะเกิดข้อผิดพลาด qubit มากที่สุด เมื่อระบุการดำเนินการที่น่ารำคาญเหล่านี้แล้ว
credit: brave-mukai.com bigfishbaitco.com LibertarianAllianceBlog.com EighthDayIcons.com outletonlinelouisvuitton.com ya-ca.com ejungleblog.com caalblog.com vjuror.com
