Ο κβαντικός υπολογισμός είναι ένας τύπος υπολογιστών που βασίζεται στις αρχές της υπέρθεσης και της κβαντικής εμπλοκής.
Με άλλα λόγια, είναι διαφορετικός υπολογισμός από αυτό που μπορεί να φανεί σε παραδοσιακούς υπολογιστές ή συσκευές. Σε επίπεδο υλικού, δεν χρειάζεται επεξεργαστής ή μνήμη, καθώς τα «qubits» είναι η κύρια και μοναδική μονάδα αυτής της τεχνολογίας.
Μια προσομοίωση που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε για να εξηγήσουμε την απουσία επεξεργαστή και μνήμης είναι η περίπτωση κάμερας που χρησιμοποίησαν ταινία. Αυτές οι συσκευές διαχώρισαν αρχικά την κάμερα και την ταινία, ως δύο υποχρεωτικά συμπληρωματικά αντικείμενα, τα οποία έληξαν όταν δημιουργήθηκαν ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές που θα μπορούσαν να πραγματοποιήσουν ολόκληρη τη διαδικασία συγκεντρώνοντάς την σε έναν μόνο επεξεργαστή μαζί με τη μνήμη της.
Μέχρι στιγμής, αυτοί οι κβαντικοί υπερυπολογιστές είναι προσανατολισμένοι στην επιχειρηματική ή εταιρική χρήση, καθώς η απαραίτητη τεχνολογία δεν έχει ακόμη αναπτυχθεί για να θολώσει την προσαρμογή τους στο ευρύ κοινό.
Πώς λειτουργεί η κβαντική υπολογιστική
Ο κβαντικός υπολογισμός βασίζεται σε δύο αρχές:
- Κβαντική υπέρθεση: Παρόλο που ο παραδοσιακός υπολογιστής βασίζεται σε ένα απόλυτο δυαδικό σύστημα, δηλαδή σε απόλυτες τιμές «1» και «0», ο κβαντικός υπολογισμός μπορεί να καθορίσει ότι μια τιμή είναι «1» και «0» ταυτόχρονα με διαφορετικά βάρη . Με άλλα λόγια, η κβαντική τεχνολογία μπορεί να λειτουργήσει με τιμές που είναι 60% «1» και 40% «0». Αυτό έρχεται σε αντίθεση με τους κανόνες που θεσπίζονται στον παραδοσιακό υπολογιστή, οι οποίοι επιτρέπουν την ανάπτυξη νέων αλγορίθμων και, συνεπώς, τη δυνατότητα επίλυσης προβλημάτων που προηγουμένως δεν μπορούσαν να γίνουν.
- Κβαντική εμπλοκή: Αυτός ο όρος είναι ότι η κατάσταση ενός αντικειμένου που ανήκει σε ένα σύστημα αντικειμένων μπορεί να έχει την ίδια κατάσταση. Με άλλα λόγια, εάν ένα αντικείμενο ήταν ένα άτομο και μια κατάσταση ήταν ένα συγκεκριμένο μέρος, θα μπορούσε να δηλωθεί ότι η κβαντική εμπλοκή καθιστά δυνατό για το ίδιο άτομο να βρίσκεται σε δύο διαφορετικά μέρη, είναι το ίδιο αντικείμενο με την ίδια κατάσταση, δεδομένου ότι είναι το ίδιο αντικείμενο μπορούμε να επιβεβαιώσουμε ότι το κράτος είναι το ίδιο, παρόλο που το μέρος είναι χωρικά διαφορετικό.
Λόγω και των δύο αρχών, ο υπολογιστής δεν χρησιμοποιεί τα «bits» που ανήκουν στον παραδοσιακό υπολογιστή, αλλά χρησιμοποιεί τα λεγόμενα «qubits».
Τι είναι τα «qubits»;
Στην ουσία, τα κβαντικά «qubits» καλύπτουν περισσότερες πληροφορίες, είναι ταχύτερα στην επεξεργασία και η ισχύς είναι υψηλότερη από αυτή των παραδοσιακών «bits», επομένως είναι η καλύτερη επιλογή για την εκτέλεση εργασιών που σχετίζονται με αυτό. μεγάλα δεδομένα, την προσομοίωση σεναρίων ή τον τεράστιο υπολογισμό των πιθανοτήτων.
Όμως, δεν είναι όλα ρόδινα στον κβαντικό υπολογισμό, καθώς η σταθερότητα και οι προϋποθέσεις που πρέπει να πληρούνται για να λειτουργεί σωστά μια συσκευή με αυτήν την τεχνολογία είναι το κύριο εμπόδιο στην κβαντική πληροφορική.
Εφαρμογή σε βασικούς τομείς
Αυτή η μορφή υπολογισμού αναμένεται να εξυπηρετήσει τομείς όπου τα δεδομένα είναι τόσο εκτεταμένα και πολύπλοκα που ο παραδοσιακός υπολογιστής μερικές φορές υπολείπεται όσον αφορά την ισχύ και την ταχύτητα.
Αυτοί οι τομείς θα ήταν αρχικά ο τομέας της υγείας, ο χρηματοπιστωτικός τομέας, ο τομέας της ασφάλειας στον κυβερνοχώρο και οτιδήποτε άλλο σχετίζεται με την τεχνολογία γενικά:
- Τομέας υγείας: Το κύριο εμπόδιο σε αυτόν τον τομέα είναι η προσομοίωση και ο εντοπισμός σεναρίων που δημιουργούν ένα σενάριο παρόμοιο με αυτό που παρουσιάζεται από το σώμα μας. Ο όγκος των δεδομένων, οι ταυτόχρονες προσομοιώσεις και τα απαραίτητα συμπεράσματα καθιστούν σχεδόν αδύνατο για τον παραδοσιακό υπολογιστή να αναδημιουργήσει αυτές τις προσομοιώσεις πέρα από τις τοπικές περιπτώσεις.
- Χρηματοοικονομικός τομέας: Αν και είναι ο τομέας που θεωρητικά χρειάζεται τουλάχιστον αυτόν τον τύπο τεχνολογίας, αν επικεντρωθούμε στις διαδικασίες και τις τεχνολογίες Fintech μπορούμε να πούμε ότι αργά ή γρήγορα η παραδοσιακή πληροφορική θα καταστεί άνευ αντικειμένου. Σε αυτόν τον τομέα η τεχνολογία μπλοκ αλυσίδας Είναι ένας πόρος που επαναλαμβάνεται ξανά και ξανά σε κρυπτονομίσματα που χρησιμοποιούν κρυπτογράφηση μέσω κωδικών που βασίζονται σε «bits», οπότε η μετάβαση από τον παραδοσιακό στον κβαντικό υπολογισμό θα είναι μια φυσική πρόοδος.
- Τομέας κυβερνοασφάλειας: Σε αυτήν την περίπτωση, η κυβερνοασφάλεια καθεαυτή δεν θεωρείται τομέας, αλλά θα μπορούσε κάλλιστα να είναι στο μέλλον. Η πτυχή της ασφάλειας στον κυβερνοχώρο είναι το κλειδί για την κατανόηση του κβαντικού υπολογισμού, καθώς ένα σύστημα κρυπτογράφησης που βασίζεται σε «bits» μπορεί θεωρητικά να είναι εύκολο να εισβάλει και να καταστρέψει ένα άλλο σύστημα που έχει σχεδιαστεί στα «qubits».
- Τεχνολογικός τομέας. Σε αυτόν τον τομέα θα μπορούσαμε να ενώσουμε τους τομείς Fintech ή κυβερνοασφάλεια. Ωστόσο, καλύπτει όλους τους τομείς που έχουν κάποια σχέση με την τεχνολογία. Η προσομοίωση σε αυτήν την περίπτωση θα μπορούσε να αντικατοπτρίζεται στο ότι εάν εκείνη τη στιγμή ο τηλεγράφος ήταν μια μεγάλη πρόοδος και εξαπλώθηκε σε όλο τον κόσμο ως κατ 'εξοχήν σύστημα επικοινωνίας, η επακόλουθη άφιξη του τηλεφώνου κατάφερε να το αφαιρέσει.
Αν και αυτοί είναι μερικοί από τους τομείς στους οποίους αναμένεται η μεγαλύτερη προβολή αυτής της τεχνολογίας, δεν αποκλείεται η εξάπλωσή της σε άλλους τομείς.