Obliczenia kwantowe to rodzaj obliczeń opartych na zasadach superpozycji i splątania kwantowego.
Innymi słowy, jest to inne obliczenie niż to, co można zobaczyć w tradycyjnych komputerach lub urządzeniach. Na poziomie sprzętowym nie potrzebuje procesora ani pamięci, ponieważ „kubity” są główną i jedyną jednostką tej technologii.
Przykładem, którym możemy wyjaśnić brak procesora i pamięci, jest przypadek aparatów wykorzystujących kliszę. Urządzenia te pierwotnie rozdzielały kamerę i film, będące dwoma obowiązkowo komplementarnymi obiektami, co skończyło się wraz z powstaniem aparatów cyfrowych, które mogły realizować cały proces poprzez scentralizowanie go w jednym procesorze wraz ze swoją pamięcią.
Jak dotąd te superkomputery kwantowe są zorientowane na zastosowania biznesowe lub korporacyjne, ponieważ nie opracowano jeszcze niezbędnej technologii, która mogłaby nawet olśnić ich adaptację do ogółu społeczeństwa.
Jak działają obliczenia kwantowe
Obliczenia kwantowe opierają się na dwóch zasadach:
- Superpozycja kwantowa: Chociaż tradycyjne obliczenia opierają się na bezwzględnym systemie binarnym, czyli na wartościach bezwzględnych „1” i „0”, obliczenia kwantowe mogą określić, że wartość wynosi „1” i „0” jednocześnie z różnymi wagami . Innymi słowy, technologia kwantowa może pracować z wartościami, które wynoszą 60% '1' i 40% '0'. Zrywa to z zasadami ustalonymi w tradycyjnym informatyce, co pozwala na opracowywanie nowych algorytmów, a tym samym na możliwość rozwiązywania problemów, których wcześniej nie można było zrobić.
- Splątanie kwantowe: Termin ten oznacza, że stan obiektu należącego do systemu obiektów może mieć ten sam stan. Innymi słowy, gdyby obiekt był atomem, a stan konkretnym miejscem, można by stwierdzić, że splątanie kwantowe sprawia, że ten sam atom może znajdować się w dwóch różnych miejscach, będąc tym samym obiektem w tym samym stanie, ponieważ tym samym obiekcie możemy stwierdzić, że stan jest taki sam, mimo że miejsce jest przestrzennie różne.
Ze względu na obie zasady informatyka nie wykorzystuje „bitów” należących do tradycyjnego informatyki, ale wykorzystuje tak zwane „kubity”.
Co to są kubity?
Zasadniczo „kubity” kwantowe obejmują więcej informacji, są szybsze w przetwarzaniu, a moc jest wyższa niż tradycyjnych „bitów”, więc są najlepszą opcją do wykonywania prac z tym związanych. duże zbiory danych, symulacja scenariuszy lub masowe obliczanie prawdopodobieństw.
Ale nie wszystko w informatyce kwantowej jest różowe, ponieważ stabilność i warunki, jakie muszą być spełnione, aby urządzenie z tą technologią działało prawidłowo, jest główną barierą dla obliczeń kwantowych.
Zastosowanie w kluczowych sektorach
Oczekuje się, że ta forma przetwarzania danych będzie obsługiwać sektory, w których dane są tak obszerne i złożone, że tradycyjne przetwarzanie czasami nie wystarcza pod względem mocy i szybkości.
Te sektory to początkowo sektor zdrowia, sektor finansowy, sektor cyberbezpieczeństwa i ogólnie wszelkie inne związane z technologią:
- Sektor zdrowia: Główną przeszkodą w tym sektorze jest symulacja i identyfikacja scenariuszy, które tworzą scenariusz podobny do tego, jaki prezentuje nasz organizm. Ilość danych, symulacje symultaniczne i niezbędne wnioski sprawiają, że odtworzenie tych symulacji poza lokalnymi przypadkami jest prawie niemożliwe dla tradycyjnych komputerów.
- Sektor finansowy: Choć to sektor teoretycznie najmniej potrzebuje tego typu technologii, jeśli skupimy się na procesach i technologiach Fintech można powiedzieć, że prędzej czy później tradycyjne komputery staną się przestarzałe. W tym sektorze technologia blockchain Jest to zasób, który jest wielokrotnie powtarzany w kryptowalutach wykorzystujących szyfrowanie za pomocą kodów opartych na „bitach”, więc przejście od obliczeń tradycyjnych do obliczeń kwantowych będzie naturalnym postępem.
- Sektor cyberbezpieczeństwa: W tym przypadku cyberbezpieczeństwo per se nie jest uważane za sektor, ale równie dobrze może nim być w przyszłości. Aspekt cyberbezpieczeństwa jest kluczem do zrozumienia obliczeń kwantowych, ponieważ system szyfrowania oparty na „bitach” może teoretycznie być łatwy do zaatakowania i uszkodzenia za pomocą innego systemu zaprojektowanego w „kubitach”.
- Sektor technologii. W tym sektorze moglibyśmy połączyć sektory Fintech lub cyberbezpieczeństwo. Obejmuje jednak wszystkie sektory, które mają jakiś związek z technologią. Porównanie w tym przypadku mogło znaleźć odzwierciedlenie w tym, że jeśli w owym czasie telegraf był wielkim postępem i rozpowszechnił się na całym świecie jako system łączności par excellence, to późniejsze nadejście telefonu zdołało go zburzyć.
Choć są to niektóre z sektorów, w których spodziewana jest największa projekcja tej technologii, nie wyklucza się jej rozprzestrzenienia się na inne sektory.