Технологические преобразования создали мир, который движется с большой скоростью. Мир, в котором цифровая грамотность уже понимается как необходимое направление устранить пробелы в экономическом и социальном развитии. Короче говоря, мы живем в обществе, в котором технический прогресс является ключом к прогрессу.
Сегодня практически все, что делает компьютер, основано на двоичной системе, то есть серии нулей и единиц. Однако эти цифры нельзя комбинировать для хранения или обработки информации.
Основываясь на этой идее, многие ученые уже давно пытаются сделать следующий скачок: квантовые вычисления. Люди говорят что в ближайшие годы мы перейдем от жизни в цифровую эпоху к жизни в квантовой эпохе, технологическая волна, способная трансформировать все существующие модели.
В этой статье мы обсудим что это за концепция и какие преимущества она бы имела эта технология с огромным разрушительным потенциалом, которая положит конец технологической эре.
Основные понятия для понимания концепции
По истории, человек изучил функционирование природы с помощью науки, таким образом развивая новые технологии. В начале 20 века изучение определенных физических явлений привело к созданию квантовой механики, объясняющей, как устроен микроскопический мир.
Благодаря этим достижениям, Было обнаружено, что микроскопический мир работает нелогично. То есть это мир, в котором события полностью отличаются от тех, что происходят в макроскопическом мире. Из этих событий выделим:
- Квантовая суперпозиция. Процесс, описывающий, как частица может находиться в нескольких состояниях одновременно.
- Квантовая запутанность. Две отдельные частицы могут быть связаны таким образом, что при их взаимодействии другая обнаруживает.
- Квантовая телепортация. Он использует квантовую запутанность, чтобы иметь возможность отправлять информацию из одного места в другое без необходимости перемещаться.
Квантовые технологии будут основаны на этих квантовых принципах, представленных субатомной природой.. Таким образом, понимание микроскопического мира позволяет нам разрабатывать технологии, которые будут способны улучшить жизнь людей.
Что такое квантовые вычисления?
Как мы уже упоминали, классические вычисления работают на двоичном языке. Каждый раз, когда мы взаимодействуем с устройством, в компьютере создаются, изменяются или уничтожаются строки из нулей и единиц: биты.
Квантовые вычисления используют кубит как фундаментальную единицу информации. Кубиты, в отличие от битов, могут находиться в любом из промежуточных бесконечных состояний от 0 до 1. Это явление известно как квантовая суперпозиция.
Таким образом, мы должны подчеркнуть, что это изменение системы не приведет к тому, что квантовые компьютеры будут работать так же, как нынешние, но будут работать быстрее, а, скорее, что эти алгоритмы позволят выполнять операции совершенно другим способом. Например, квантовый компьютер может сломать всю криптографию, используемую сегодня.
Почему так важны квантовые вычисления?
Уже существуют технологии, использующие квантовые явления, такие как лазерная или магнитно-резонансная томография. Дальнейшее развитие этой технологии окажет влияние практически на все отрасли. Например, квантовые вычисления угрожают аутентификации, обмену и безопасному хранению данных, имеет очень важное влияние на кибербезопасность или блокчейн.
Тем не менее, он также может повысить уровень искусственного интеллекта, обеспечить большую секретность военной связи или позволить подводным лодкам перемещаться, не полагаясь на спутниковые сигналы. Химическая индустрия могли бы использовать эту технологию для разработки новых лекарств и материалов., так же, как для моделирования реакций физических компонентов. Сектор логистики может улучшить распределение товаров.
Таким образом, если обещание квантовых компьютеров материализуется, мы будем первое поколение, совершившее беспрецедентный скачок вычислительной мощности. На данный момент есть большие инвестиции в лаборатории.
На правительственном уровне есть большой интерес; в 2017 году Соединенные Штаты вложили 241 миллион долларов в квантовые вычисления. Китай и Европа выдвинули инициативы на сумму около 1 100 миллионов долларов. Это технологический сектор, в котором все державы хотят занять выгодные позиции.
тем не менее, квантовые компьютеры по-прежнему сложно создавать, размещать и программировать. Несмотря на то, что на рынке есть несколько моделей квантовых компьютеров, ни одна из них еще не была разработана, чтобы превзойти классические компьютеры. Таким образом, борьба за «квантовое преимущество» продолжается.
