Квантові обчислення - що це таке, визначення та поняття

Квантові обчислення - це тип обчислень, який базується на принципах суперпозиції та квантового переплутування.

Іншими словами, це інше обчислення, ніж те, що можна побачити на традиційних комп’ютерах або пристроях. На апаратному рівні йому не потрібні процесор або пам’ять, оскільки «кубіти» є основною і єдиною одиницею цієї технології.

Порівняння, яке ми можемо використати для пояснення відсутності процесора та пам’яті, це випадок із камерами, які використовували плівку. Ці пристрої спочатку розділяли камеру та плівку, будучи обов’язково доповнюючими об’єктами, що закінчилося, коли були створені цифрові камери, які могли здійснювати весь процес, централізуючи його в одному процесорі разом із своєю пам’яттю.

Поки що ці квантові суперкомп'ютери орієнтовані на ділове або корпоративне використання, оскільки ще не розроблена необхідна технологія, яка б навіть засліпила їх адаптацію до широкого загалу.

Як працюють квантові обчислення

Квантові обчислення базуються на двох принципах:

• Квантова суперпозиція: Хоча традиційні обчислення засновані на абсолютній двійковій системі, тобто на абсолютних значеннях '1' і '0', квантові обчислення можуть визначити, що значення одночасно є '1' і '0 з різними вагами . Іншими словами, квантова технологія може працювати зі значеннями, які становлять 60% '1' та 40% '0'. Це порушує правила, встановлені в традиційних обчисленнях, що дозволяє розробляти нові алгоритми і, отже, можливість вирішення проблем, які раніше неможливо було зробити.
• Квантове заплутування: Цей термін означає, що стан об’єкта, що належить об’єктній системі, може мати такий самий стан. Іншими словами, якби об’єкт був атомом, а держава - конкретним місцем, можна було б стверджувати, що квантове переплутування дає можливість одному і тому ж атому знаходитися в двох різних місцях, будучи одним і тим же об’єктом з однаковим станом, оскільки тим самим об'єктом ми можемо стверджувати, що держава однакова, навіть якщо місце просторово відрізняється.

Завдяки обом принципам обчислення не використовують «біти», що належать до традиційних обчислень, а використовують так звані «кубіти».

Що таке "кубіти"?

По суті, квантові «кубіти» охоплюють більше інформації, їх швидше обробляють, а потужність вища, ніж у традиційних «бітів», тому вони є найкращим варіантом для роботи, пов’язаної з нею. великі дані, моделювання сценаріїв або масовий розрахунок ймовірностей.

Але в квантових обчисленнях не все весело, оскільки стабільність та умови, які повинні виконуватися для належної роботи пристрою з цією технологією, є головною перешкодою для квантових обчислень.

Застосування в ключових секторах

Очікується, що ця форма обчислень буде обслуговувати сектори, де дані настільки обширні та складні, що традиційні обчислення іноді відстають за потужністю та швидкістю.

Спочатку такими секторами були б сектор охорони здоров’я, фінансовий сектор, сектор кібербезпеки та будь-які інші, пов’язані з технологіями в цілому:

• Сектор охорони здоров’я: Основним каменем спотикання в цьому секторі є моделювання та ідентифікація сценаріїв, які створюють сценарій, подібний до того, який представляє наше тіло. Обсяг даних, одночасне моделювання та необхідні висновки майже не дозволяють традиційним обчисленням відтворити ці моделювання поза місцевими випадками.
• Фінансовий сектор: Хоча саме цей сектор теоретично найменш потребує цього типу технології, якщо ми зосередимось на процесах і технологіях Fintech можна сказати, що рано чи пізно традиційні обчислення застаріють. У цьому секторі технологія блокчейн Це ресурс, який повторюється знову і знову в криптовалютах, які використовують шифрування за допомогою кодів, заснованих на «бітах», тому перехід від традиційних до квантових обчислень буде природним прогресом.
• Сектор кібербезпеки: У цьому випадку кібербезпека сама по собі не вважається галуззю, але цілком може бути в майбутньому. Аспект кібербезпеки є ключовим для розуміння квантових обчислень, оскільки систему шифрування, що базується на «бітах», теоретично легко вторгнути та пошкодити за допомогою іншої системи, розробленої в «кубітах».
• Технологічний сектор. У цьому секторі ми могли б об’єднати сектори Fintech або кібербезпека. Однак він охоплює всі сектори, які мають певне відношення до технологій. Порівняння в цьому випадку могло б відобразитися в тому, що якщо на той час телеграф був значним прогресом і поширився по всьому світу як система зв'язку par excellence, наступний прихід телефону зумів його зняти.

Хоча це деякі сектори, в яких очікується найбільший прогноз цієї технології, не виключається її поширення в інших секторах.