ສິບປີຕໍ່ມາບໍ່ມີໃຜຮູ້ວ່າເວລາໃດ
ເນື້ອໃນ
ສໍາລັບຜູ້ທີ່ມີຄວາມຮູ້ຫນ້ອຍທີ່ໄດ້ອ່ານສິ່ງພິມທັງຫມົດກ່ຽວກັບຄອມພິວເຕີ້ quantum, ຄົນເຮົາອາດຈະໄດ້ຮັບຄວາມປະທັບໃຈວ່າເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນເຄື່ອງຈັກ "ນອກຊັ້ນວາງ" ທີ່ເຮັດວຽກຄືກັນກັບຄອມພິວເຕີທົ່ວໄປ. ບໍ່ມີຫຍັງອາດຈະຜິດຫຼາຍ. ບາງຄົນກໍ່ເຊື່ອວ່າບໍ່ມີຄອມພິວເຕີ quantum ເທື່ອ. ແລະຄົນອື່ນສົງໄສວ່າພວກເຂົາຈະຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຫຍັງ, ເພາະວ່າພວກມັນບໍ່ໄດ້ຖືກອອກແບບເພື່ອທົດແທນລະບົບສູນຫນຶ່ງ.
ພວກເຮົາມັກຈະໄດ້ຍິນວ່າຄອມພິວເຕີ quantum ທໍາອິດທີ່ແທ້ຈິງແລະເຮັດວຽກຢ່າງຖືກຕ້ອງຈະປາກົດໃນປະມານຫນຶ່ງທົດສະວັດ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ດັ່ງທີ່ Linley Gwenap, ຫົວຫນ້ານັກວິເຄາະຂອງກຸ່ມ Linley, ໄດ້ສັງເກດເຫັນໃນບົດຄວາມ, "ເມື່ອຄົນເວົ້າວ່າຄອມພິວເຕີ້ quantum ຈະປາກົດຢູ່ໃນສິບປີ, ພວກເຂົາບໍ່ຮູ້ວ່າມັນຈະເກີດຂື້ນໃນເວລາໃດ."
ເຖິງວ່າຈະມີສະຖານະການ vague ນີ້, ບັນຍາກາດຂອງການແຂ່ງຂັນສໍາລັບອັນທີ່ເອີ້ນວ່າ. ການຄອບຄອງ quantum. ກ່ຽວກັບວຽກງານ quantum ແລະຜົນສຳເລັດຂອງຈີນ, ລັດຖະບານອາເມລິກາໃນເດືອນທັນວາຜ່ານມາໄດ້ຜ່ານກົດໝາຍລິເລີ່ມ Quantum ແຫ່ງຊາດ.1). ເອກະສານດັ່ງກ່າວມີຈຸດປະສົງເພື່ອສະຫນອງການສະຫນັບສະຫນູນຂອງລັດຖະບານກາງສໍາລັບການຄົ້ນຄວ້າ, ການພັດທະນາ, ການສາທິດ, ແລະການນໍາໃຊ້ຄອມພິວເຕີ້ quantum ແລະເຕັກໂນໂລຢີ. ໃນສິບປີທີ່ມະຫັດສະຈັນ, ລັດຖະບານສະຫະລັດຈະໃຊ້ເງິນຫຼາຍຕື້ເພື່ອສ້າງພື້ນຖານໂຄງລ່າງຄອມພິວເຕີ້ quantum, ລະບົບນິເວດ, ແລະການຈ້າງຄົນ. ນັກພັດທະນາທີ່ສໍາຄັນທັງຫມົດຂອງຄອມພິວເຕີ quantum - D-Wave, Honeywell, IBM, Intel, IonQ, Microsoft ແລະ Rigetti, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບຜູ້ສ້າງຂອງ quantum algorithms 1QBit ແລະ Zapata ຍິນດີຕ້ອນຮັບນີ້. ການລິເລີ່ມ Quantum ແຫ່ງຊາດ.
D-WAve Pioneers
ໃນປີ 2007, D-Wave Systems ໄດ້ນໍາສະເຫນີຊິບ 128-qubit (2) ຖືກເອີ້ນ ຄອມພິວເຕີ quantum ທໍາອິດຂອງໂລກ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ບໍ່ມີຄວາມແນ່ນອນວ່າມັນສາມາດເອີ້ນວ່າໄດ້ - ພຽງແຕ່ວຽກງານຂອງລາວໄດ້ຖືກສະແດງໃຫ້ເຫັນ, ໂດຍບໍ່ມີລາຍລະອຽດໃດໆກ່ຽວກັບການກໍ່ສ້າງຂອງລາວ. ໃນປີ 2009, D-Wave Systems ພັດທະນາເຄື່ອງຈັກຊອກຫາຮູບພາບ "quantum" ສໍາລັບ Google. ໃນເດືອນພຶດສະພາ 2011, Lockheed Martin ໄດ້ຊື້ຄອມພິວເຕີ quantum ຈາກ D-Wave Systems. D-wave ຫນຶ່ງ ສໍາລັບ $ 10 ລ້ານ, ໃນຂະນະທີ່ເຊັນສັນຍາຫຼາຍປີສໍາລັບການດໍາເນີນງານຂອງຕົນແລະການພັດທະນາຂອງ algorithms ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ.
ໃນປີ 2012, ເຄື່ອງຈັກນີ້ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຂະບວນການຊອກຫາໂມເລກຸນທາດໂປຼຕີນຈາກ helical ທີ່ມີພະລັງງານຕ່ໍາສຸດ. ນັກຄົ້ນຄວ້າຈາກລະບົບ D-Wave ໃຊ້ລະບົບທີ່ມີຕົວເລກທີ່ແຕກຕ່າງກັນ qubits, ປະຕິບັດການຄິດໄລ່ທາງຄະນິດສາດຈໍານວນຫນຶ່ງ, ເຊິ່ງບາງອັນແມ່ນຢູ່ໄກເກີນຄວາມສາມາດຂອງຄອມພິວເຕີຄລາສສິກ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ໃນຕົ້ນປີ 2014, John Smolin ແລະ Graham Smith ຈັດພີມມາບົດຄວາມທີ່ອ້າງວ່າເຄື່ອງຈັກ D-Wave Systems ບໍ່ແມ່ນເຄື່ອງຈັກ. ຫຼັງຈາກນັ້ນບໍ່ດົນ, ຟີຊິກຂອງທໍາມະຊາດໄດ້ນໍາສະເຫນີຜົນຂອງການທົດລອງທີ່ພິສູດວ່າ D-Wave One ແມ່ນຍັງ ...
ການທົດສອບອີກຄັ້ງຫນຶ່ງໃນເດືອນມິຖຸນາ 2014 ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າບໍ່ມີຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງເຄື່ອງຄອມພິວເຕີຄລາສສິກແລະເຄື່ອງ D-Wave Systems, ແຕ່ບໍລິສັດໄດ້ຕອບວ່າຄວາມແຕກຕ່າງແມ່ນພຽງແຕ່ສັງເກດເຫັນສໍາລັບວຽກງານທີ່ສັບສົນຫຼາຍກ່ວາການແກ້ໄຂໃນການທົດສອບ. ໃນຕົ້ນປີ 2017, ບໍລິສັດໄດ້ເປີດເຜີຍເຄື່ອງຈັກທີ່ປະກອບດ້ວຍ 2 ພັນກີບເຊິ່ງແມ່ນ 2500 ເທົ່າໄວກ່ວາສູດການຄິດໄລ່ຄລາສສິກທີ່ໄວທີ່ສຸດ. ແລະອີກເທື່ອຫນຶ່ງ, ສອງເດືອນຕໍ່ມາ, ກຸ່ມນັກວິທະຍາສາດໄດ້ພິສູດວ່າການປຽບທຽບນີ້ບໍ່ຖືກຕ້ອງ. ສໍາລັບຜູ້ບໍ່ຄ່ອຍເຊື່ອງ່າຍໆ, ລະບົບ D-Wave ຍັງຄົງບໍ່ແມ່ນຄອມພິວເຕີ້ quantum, ແຕ່ພວກມັນ ການຈຳລອງ ການນໍາໃຊ້ວິທີການຄລາສສິກ.
ລະບົບ D-Wave ລຸ້ນທີ XNUMX ໃຊ້ ການບີບຄວັນຕອມແລະລັດຂອງ qubit ຖືກຮັບຮູ້ໂດຍວົງຈອນ quantum superconducting (ອີງໃສ່ອັນທີ່ເອີ້ນວ່າ Josephson junctions). ພວກເຂົາເຈົ້າດໍາເນີນການຢູ່ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ໃກ້ຊິດກັບສູນຢ່າງແທ້ຈິງແລະເວົ້າໂອ້ອວດລະບົບຂອງ 2048 qubits. ໃນຕອນທ້າຍຂອງ 2018, D-Wave ໄດ້ນໍາສະເຫນີຕະຫຼາດ BOUNCE, ນັ້ນແມ່ນ, ຂອງເຈົ້າ ສະພາບແວດລ້ອມການ ນຳ ໃຊ້ quantum ໃນເວລາຈິງ (KAE). ການແກ້ໄຂຄລາວຊ່ວຍໃຫ້ລູກຄ້າພາຍນອກສາມາດເຂົ້າເຖິງຄອມພິວເຕີ້ຄວັນຕອມໃນເວລາຈິງ.
ໃນເດືອນກຸມພາ 2019, D-Wave ໄດ້ປະກາດການຜະລິດຕໍ່ໄປ Pegasus. ມັນໄດ້ຖືກປະກາດວ່າເປັນ "ລະບົບ quantum ການຄ້າທີ່ກວ້າງຂວາງທີ່ສຸດໃນໂລກ" ທີ່ມີສິບຫ້າເຊື່ອມຕໍ່ຕໍ່ qubit ແທນທີ່ຈະເປັນຫົກ, ກັບ ຫຼາຍກວ່າ 5 qubits ແລະເປີດການຫຼຸດສຽງລົບກວນໃນລະດັບທີ່ບໍ່ຮູ້ມາກ່ອນ. ອຸປະກອນຄວນຈະປາກົດຢູ່ໃນການຂາຍໃນກາງປີຫນ້າ.
Qubits, ຫຼື superpositions ບວກກັບ entanglement
ໂປເຊດເຊີຄອມພິວເຕີມາດຕະຖານແມ່ນອີງໃສ່ແພັກເກັດຫຼືຊິ້ນສ່ວນຂອງຂໍ້ມູນ, ແຕ່ລະອັນເປັນຕົວແທນຂອງຄໍາຕອບດຽວແມ່ນແມ່ນຫຼືບໍ່ແມ່ນ. ໂຮງງານຜະລິດ Quantum ແມ່ນແຕກຕ່າງກັນ. ພວກເຂົາບໍ່ໄດ້ເຮັດວຽກຢູ່ໃນໂລກສູນດຽວ. ກະດູກສອກ, ຫນ່ວຍບໍລິການທີ່ນ້ອຍທີ່ສຸດແລະບໍ່ສາມາດແບ່ງແຍກໄດ້ຂອງຂໍ້ມູນ quantum ແມ່ນລະບົບສອງມິຕິທີ່ອະທິບາຍ. ພື້ນທີ່ Hilbert. ເພາະສະນັ້ນ, ມັນແຕກຕ່າງຈາກການຕີຄລາສສິກທີ່ມັນສາມາດຢູ່ໃນ superposition ໃດ ສອງລັດ quantum. ແບບຈໍາລອງທາງກາຍະພາບຂອງ qubit ມັກຈະຖືກຍົກໃຫ້ເປັນຕົວຢ່າງຂອງອະນຸພາກທີ່ມີ spin ½, ເຊັ່ນ: ເອເລັກໂຕຣນິກ, ຫຼື polarization ຂອງ photon ດຽວ.
ເພື່ອໃຊ້ພະລັງງານຂອງ qubits, ທ່ານຕ້ອງເຊື່ອມຕໍ່ພວກມັນຜ່ານຂະບວນການທີ່ເອີ້ນວ່າ ຄວາມສັບສົນ. ດ້ວຍການເພີ່ມແຕ່ລະ qubit, ພະລັງງານປະມວນຜົນຂອງໂປເຊດເຊີ ສອງເທົ່າ ຕົວເອງ, ເນື່ອງຈາກວ່າຈໍານວນຂອງ entanglements ແມ່ນປະກອບດ້ວຍ entanglement ຂອງ qubit ໃຫມ່ກັບລັດທັງຫມົດທີ່ມີຢູ່ໃນໂປເຊດເຊີ (3). ແຕ່ການສ້າງແລະສົມທົບ qubits ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນບອກໃຫ້ເຂົາເຈົ້າປະຕິບັດການຄິດໄລ່ intricate ບໍ່ແມ່ນວຽກງ່າຍ. ພວກເຂົາຢູ່ ຄວາມອ່ອນໄຫວທີ່ສຸດຕໍ່ອິດທິພົນພາຍນອກເຊິ່ງສາມາດນໍາໄປສູ່ຄວາມຜິດພາດການຄິດໄລ່ແລະ, ໃນກໍລະນີຮ້າຍແຮງທີ່ສຸດ, ກັບການທໍາລາຍຂອງ qubits entangled, i.e. decoherenceຊຶ່ງເປັນການສາບແຊ່ງທີ່ແທ້ຈິງຂອງລະບົບ quantum. ໃນຂະນະທີ່ qubits ເພີ່ມເຕີມໄດ້ຖືກເພີ່ມ, ຜົນກະທົບທາງລົບຂອງກໍາລັງພາຍນອກເພີ່ມຂຶ້ນ. ວິທີຫນຶ່ງເພື່ອແກ້ໄຂບັນຫານີ້ແມ່ນເພື່ອໃຫ້ສາມາດເພີ່ມເຕີມ qubits "ຄວບຄຸມ"ຫນ້າທີ່ມີພຽງແຕ່ການກວດສອບແລະແກ້ໄຂຜົນຜະລິດ.
3. ການສະແດງສັນຍາລັກຂອງລະບົບ IBM 50-qubit
ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ນີ້ຫມາຍຄວາມວ່າຄອມພິວເຕີ quantum ທີ່ມີປະສິດທິພາບຫຼາຍຈະມີຄວາມຈໍາເປັນ, ເປັນປະໂຫຍດສໍາລັບການແກ້ໄຂບັນຫາທີ່ຊັບຊ້ອນ, ເຊັ່ນ: ກໍານົດວິທີການໂມເລກຸນທາດໂປຼຕີນຫຼືຈໍາລອງຂະບວນການທາງດ້ານຮ່າງກາຍພາຍໃນປະລໍາມະນູ. qubits ຫຼາຍ. ທ່ານ Tom Watson ຈາກມະຫາວິທະຍາໄລ Delft ໃນປະເທດເນເທີແລນ ໄດ້ກ່າວເມື່ອບໍ່ດົນມານີ້ວ່າ:
-
ໃນສັ້ນ, ຖ້າຄອມພິວເຕີ quantum ຈະຖືກຖອດອອກ, ທ່ານຈໍາເປັນຕ້ອງມີວິທີທີ່ງ່າຍໃນການຜະລິດໂປເຊດເຊີ qubit ຂະຫນາດໃຫຍ່ແລະຫມັ້ນຄົງ.
ເນື່ອງຈາກ qubits ແມ່ນບໍ່ຫມັ້ນຄົງ, ມັນເປັນການຍາກທີ່ສຸດທີ່ຈະສ້າງລະບົບທີ່ມີຈໍານວນຫຼາຍຂອງພວກເຂົາ. ສະນັ້ນຖ້າຫາກວ່າ, ໃນທີ່ສຸດ, qubits ເປັນແນວຄວາມຄິດສໍາລັບ quantum computing ລົ້ມເຫລວ, ວິທະຍາສາດມີທາງເລືອກ: qubit quantum gates.
ທີມງານຈາກມະຫາວິທະຍາໄລ Purdue ເຜີຍແຜ່ການສຶກສາໃນ npj Quantum ຂໍ້ມູນລາຍລະອຽດການສ້າງຂອງພວກເຂົາ. ນັກວິທະຍາສາດເຊື່ອວ່າ ຊົມເຊີຍບໍ່ເຫມືອນກັບ qubits, ພວກເຂົາສາມາດມີຢູ່ໃນຫຼາຍກວ່າສອງລັດ, ເຊັ່ນ: 0, 1, ແລະ 2, ແລະສໍາລັບແຕ່ລະລັດທີ່ເພີ່ມ, ພະລັງງານການຄິດໄລ່ຂອງຫນຶ່ງ qudit ເພີ່ມຂຶ້ນ. ໃນຄໍາສັບຕ່າງໆອື່ນໆ, ທ່ານຈໍາເປັນຕ້ອງໄດ້ເຂົ້າລະຫັດແລະດໍາເນີນການຈໍານວນຂໍ້ມູນດຽວກັນ. ລັດສະຫມີພາບຫນ້ອຍ ກວ່າ qubits.
ເພື່ອສ້າງປະຕູ quantum ທີ່ມີ qudit, ທີມງານ Purdue ໄດ້ເຂົ້າລະຫັດສີ່ qudits ເຂົ້າໄປໃນສອງ photons entangled ໃນຄວາມຖີ່ແລະເວລາ. ທີມງານໄດ້ເລືອກໂຟຕອນເພາະວ່າພວກມັນບໍ່ມີຜົນກະທົບຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມໄດ້ງ່າຍ, ແລະການນໍາໃຊ້ຫຼາຍໂດເມນທີ່ອະນຸຍາດໃຫ້ມີການພົວພັນກັບ photons ຫນ້ອຍລົງ. ປະຕູຮົ້ວສໍາເລັດຮູບມີພະລັງງານປະມວນຜົນຂອງ 20 qubits, ເຖິງແມ່ນວ່າມັນຕ້ອງການພຽງແຕ່ສີ່ qudits, ມີຄວາມຫມັ້ນຄົງເພີ່ມເຕີມເນື່ອງຈາກການນໍາໃຊ້ຂອງ photons, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນລະບົບທີ່ດີສໍາລັບຄອມພິວເຕີ quantum ໃນອະນາຄົດ.
ກັບດັກຊິລິໂຄນຫຼື ion
ເຖິງແມ່ນວ່າບໍ່ແມ່ນທຸກຄົນແບ່ງປັນຄວາມຄິດເຫັນນີ້, ການນໍາໃຊ້ຊິລິໂຄນເພື່ອສ້າງຄອມພິວເຕີ quantum ເບິ່ງຄືວ່າມີຂໍ້ໄດ້ປຽບອັນໃຫຍ່ຫຼວງ, ເນື່ອງຈາກວ່າເຕັກໂນໂລຢີຂອງຊິລິໂຄນໄດ້ຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນຢ່າງດີແລະອຸດສາຫະກໍາຂະຫນາດໃຫຍ່ແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບມັນ. Silicon ແມ່ນໃຊ້ໃນ Google ແລະ IBM ໂຮງງານຜະລິດ quantum, ເຖິງແມ່ນວ່າມັນຖືກເຮັດໃຫ້ເຢັນກັບອຸນຫະພູມຕ່ໍາຫຼາຍໃນພວກມັນ. ມັນບໍ່ແມ່ນອຸປະກອນທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບລະບົບ quantum, ແຕ່ນັກວິທະຍາສາດກໍາລັງເຮັດວຽກກ່ຽວກັບມັນ.
ອີງຕາມການພິມເຜີຍແຜ່ໃນ Nature ຫວ່າງມໍ່ໆມານີ້, ທີມງານຂອງນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ນໍາໃຊ້ພະລັງງານ microwave ໃນການຈັດວາງສອງອະນຸພາກເອເລັກໂຕຣນິກລະງັບໃນຊິລິຄອນແລະຫຼັງຈາກນັ້ນນໍາໃຊ້ໃຫ້ເຂົາເຈົ້າສໍາລັບການທົດສອບຊຸດຂອງການຄິດໄລ່. ກຸ່ມດັ່ງກ່າວ, ເຊິ່ງລວມມີ, ໂດຍສະເພາະ, ນັກວິທະຍາສາດຈາກມະຫາວິທະຍາໄລ Wisconsin-Madison "ໂຈະ" qubits ເອເລັກໂຕຣນິກດຽວໃນໂຄງສ້າງຊິລິໂຄນ, ການຫມຸນທີ່ຖືກກໍານົດໂດຍພະລັງງານຂອງລັງສີໄມໂຄເວຟ. ໃນ superposition, ອິເລັກຕອນຫນຶ່ງ rotated ປະມານສອງແກນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ທັງສອງ qubits ໄດ້ຖືກລວມເຂົ້າກັນແລະດໍາເນີນໂຄງການເພື່ອປະຕິບັດການຄິດໄລ່ການທົດສອບ, ຫຼັງຈາກນັ້ນນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ປຽບທຽບຂໍ້ມູນທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍລະບົບກັບຂໍ້ມູນທີ່ໄດ້ຮັບຈາກຄອມພິວເຕີມາດຕະຖານປະຕິບັດການຄິດໄລ່ການທົດສອບດຽວກັນ. ຫຼັງຈາກການແກ້ໄຂຂໍ້ມູນ, ເປັນໂຄງການ ໂຮງງານຜະລິດຊິລິໂຄນ quantum ສອງບິດ.
ເຖິງແມ່ນວ່າອັດຕາສ່ວນຂອງຄວາມຜິດພາດຍັງສູງກວ່າຫຼາຍໃນອັນທີ່ເອີ້ນວ່າດັກ ion (ອຸປະກອນທີ່ອະນຸພາກຄິດຄ່າບໍລິການເຊັ່ນ: ion, ເອເລັກໂຕຣນິກ, protons ຖືກເກັບຮັກສາໄວ້ສໍາລັບບາງເວລາ) ຫຼືຄອມພິວເຕີ. ໂດຍອີງໃສ່ superconductors ເຊັ່ນ D-Wave, ຜົນສໍາເລັດຍັງໂດດເດັ່ນຍ້ອນວ່າການແຍກ qubits ຈາກສິ່ງລົບກວນພາຍນອກແມ່ນມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກທີ່ສຸດ. ຜູ້ຊ່ຽວຊານເຫັນໂອກາດສໍາລັບການຂະຫຍາຍແລະປັບປຸງລະບົບ. ແລະການນໍາໃຊ້ຊິລິໂຄນ, ຈາກທັດສະນະທາງດ້ານເຕັກໂນໂລຢີແລະເສດຖະກິດ, ແມ່ນມີຄວາມສໍາຄັນທີ່ສໍາຄັນຢູ່ທີ່ນີ້.
ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ສໍາລັບນັກຄົ້ນຄວ້າຈໍານວນຫຼາຍ, ຊິລິໂຄນບໍ່ແມ່ນອະນາຄົດຂອງຄອມພິວເຕີ quantum. ໃນເດືອນທັນວາປີທີ່ຜ່ານມາ, ຂໍ້ມູນປາກົດວ່າວິສະວະກອນຂອງບໍລິສັດອາເມລິກາ IonQ ໄດ້ໃຊ້ ytterbium ເພື່ອສ້າງຄອມພິວເຕີ້ quantum ທີ່ມີປະສິດຕິຜົນທີ່ສຸດໃນໂລກ, ລື່ນກາຍລະບົບ D-Wave ແລະ IBM.
ຜົນໄດ້ຮັບແມ່ນເຄື່ອງຈັກທີ່ມີປະລໍາມະນູດຽວຢູ່ໃນກັບດັກ ion (4) ໃຊ້ qubit ຂໍ້ມູນດຽວສໍາລັບການເຂົ້າລະຫັດ, ແລະ qubits ໄດ້ຖືກຄວບຄຸມແລະວັດແທກໂດຍໃຊ້ laser pulses ພິເສດ. ຄອມພິວເຕີມີໜ່ວຍຄວາມຈຳທີ່ສາມາດເກັບຂໍ້ມູນໄດ້ 160 qubits. ມັນຍັງສາມາດປະຕິບັດການຄິດໄລ່ພ້ອມກັນໃນ 79 qubits.
4. ໂຄງການຂອງ IonQ ion trap
ນັກວິທະຍາສາດຈາກ IonQ ໄດ້ດໍາເນີນການທົດສອບມາດຕະຖານຂອງອັນທີ່ເອີ້ນວ່າ Bernstein-Vaziranian algorithm. ວຽກງານຂອງເຄື່ອງຈັກແມ່ນເພື່ອຄາດເດົາຕົວເລກລະຫວ່າງ 0 ແລະ 1023. ຄອມພິວເຕີຄລາສສິກໃຊ້ເວລາການຄາດເດົາສິບເອັດສໍາລັບຕົວເລກ 10-bit. ຄອມພິວເຕີ Quantum ໃຊ້ສອງວິທີໃນການຄາດເດົາຜົນໄດ້ຮັບດ້ວຍຄວາມແນ່ນອນ 100%. ໃນຄວາມພະຍາຍາມຄັ້ງທໍາອິດ, ຄອມພິວເຕີ quantum IonQ ໄດ້ເດົາໂດຍສະເລ່ຍ 73% ຂອງຕົວເລກທີ່ໃຫ້. ເມື່ອ algorithm ຖືກດໍາເນີນການສໍາລັບຕົວເລກລະຫວ່າງ 1 ແລະ 1023, ອັດຕາຄວາມສໍາເລັດສໍາລັບຄອມພິວເຕີປົກກະຕິແມ່ນ 0,2%, ໃນຂະນະທີ່ສໍາລັບ IonQ ມັນແມ່ນ 79%.
ຜູ້ຊ່ຽວຊານ IonQ ເຊື່ອວ່າລະບົບທີ່ອີງໃສ່ໃສ່ກັບດັກ ion ແມ່ນດີກ່ວາຄອມພິວເຕີຊິລິຄອນ quantum ທີ່ Google ແລະບໍລິສັດອື່ນໆກໍາລັງສ້າງ. ມາຕຣິກເບື້ອງ 79-qubit ຂອງພວກເຂົາດີກວ່າໂຮງງານຜະລິດ quantum Bristlecone ຂອງ Google ໂດຍ 7 qubits. ຜົນໄດ້ຮັບຂອງ IonQ ຍັງເປັນຄວາມຮູ້ສຶກໃນເວລາທີ່ມັນມາກັບເວລາຂອງລະບົບ. ອີງຕາມຜູ້ສ້າງຂອງເຄື່ອງຈັກ, ສໍາລັບ qubit ດຽວ, ມັນຍັງຄົງຢູ່ທີ່ 99,97%, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າອັດຕາຄວາມຜິດພາດຂອງ 0,03%, ໃນຂະນະທີ່ຜົນໄດ້ຮັບທີ່ດີທີ່ສຸດຂອງການແຂ່ງຂັນສະເລ່ຍປະມານ 0,5%. ອັດຕາຄວາມຜິດພາດ 99,3-bit ສໍາລັບອຸປະກອນ IonQ ຄວນຈະເປັນ 95%, ໃນຂະນະທີ່ສ່ວນໃຫຍ່ຂອງການແຂ່ງຂັນບໍ່ເກີນ XNUMX%.
ມັນເປັນມູນຄ່າເພີ່ມວ່າ, ອີງຕາມນັກຄົ້ນຄວ້າ Google ລະດັບສູງສຸດຂອງ quantum - ຈຸດທີ່ຄອມພິວເຕີ quantum ເຮັດວຽກໄດ້ດີກວ່າເຄື່ອງອື່ນໆທີ່ມີຢູ່ - ສາມາດບັນລຸໄດ້ແລ້ວກັບຄອມພິວເຕີ quantum ທີ່ມີ 49 qubits, ສະຫນອງໃຫ້ວ່າອັດຕາຄວາມຜິດພາດໃນສອງ-qubit gates ແມ່ນຕ່ໍາກວ່າ 0,5%. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ວິທີການໃສ່ກັບດັກ ion ໃນຄອມພິວເຕີ້ quantum ຍັງປະເຊີນກັບອຸປະສັກທີ່ສໍາຄັນເພື່ອເອົາຊະນະ: ເວລາປະຕິບັດຊ້າແລະຂະຫນາດຂະຫນາດໃຫຍ່, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບຄວາມຖືກຕ້ອງແລະຂະຫນາດຂອງເຕັກໂນໂລຢີ.
ທີ່ໝັ້ນຂອງຕົວເລກໃນການເສຍຫາຍແລະຜົນສະທ້ອນອື່ນໆ
ໃນເດືອນມັງກອນ 2019 ທີ່ CES 2019, CEO Ginni Rometty ຂອງ IBM ໄດ້ປະກາດວ່າ IBM ໄດ້ສະເຫນີລະບົບຄອມພິວເຕີ້ quantum ປະສົມປະສານສໍາລັບການນໍາໃຊ້ທາງການຄ້າ. IBM ຄອມພິວເຕີ quantum5) ແມ່ນຕັ້ງຢູ່ໃນນິວຢອກເປັນສ່ວນຫນຶ່ງຂອງລະບົບ IBM Q System One. ການນໍາໃຊ້ Q Network ແລະ Q Quantum Computational Center, ນັກພັດທະນາສາມາດໃຊ້ຊອບແວ Qiskit ເພື່ອລວບລວມລະບົບ quantum algorithms ໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍ. ດັ່ງນັ້ນ, ພະລັງງານຄອມພິວເຕີຂອງ IBM quantum ຄອມພິວເຕີສາມາດໃຊ້ໄດ້ເປັນ ບໍລິການຄອມພິວເຕີ້ຟັງຄລາວ, ລາຄາສົມເຫດສົມຜົນ.
D-Wave ຍັງໄດ້ສະຫນອງການບໍລິການດັ່ງກ່າວສໍາລັບບາງເວລາໃນປັດຈຸບັນ, ແລະຜູ້ຫຼິ້ນທີ່ສໍາຄັນອື່ນໆ (ເຊັ່ນ Amazon) ກໍາລັງວາງແຜນການສະເຫນີ quantum cloud ທີ່ຄ້າຍຄືກັນ. Microsoft ໄດ້ໄປຕື່ມອີກດ້ວຍການແນະນໍາ Q# ພາສາການຂຽນໂປລແກລມ (ອອກສຽງຄືກັບ) ທີ່ສາມາດເຮັດວຽກກັບ Visual Studio ແລະແລ່ນໃນແລັບທັອບໄດ້. ນັກຂຽນໂປລແກລມມີເຄື່ອງມືເພື່ອຈໍາລອງລະບົບ quantum algorithms ແລະສ້າງຂົວຊອບແວລະຫວ່າງຄອມພິວເຕີ້ຄລາສສິກແລະ quantum.
ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຄໍາຖາມແມ່ນ, ຄອມພິວເຕີແລະພະລັງງານຄອມພິວເຕີຂອງເຂົາເຈົ້າຕົວຈິງແລ້ວເປັນປະໂຫຍດສໍາລັບ? ໃນການສຶກສາທີ່ຈັດພີມມາໃນເດືອນຕຸລາທີ່ຜ່ານມາໃນວາລະສານວິທະຍາສາດ, ນັກວິທະຍາສາດຈາກ IBM, ມະຫາວິທະຍາໄລ Waterloo ແລະວິທະຍາໄລເຕັກນິກຂອງ Munich ໄດ້ພະຍາຍາມປະມານປະເພດຂອງບັນຫາທີ່ຄອມພິວເຕີ້ quantum ເບິ່ງຄືວ່າເຫມາະສົມທີ່ສຸດທີ່ຈະແກ້ໄຂ.
ອີງຕາມການສຶກສາ, ອຸປະກອນດັ່ງກ່າວຈະສາມາດແກ້ໄຂສະລັບສັບຊ້ອນ ພຶດຊະຄະນິດເສັ້ນຊື່ ແລະບັນຫາການເພີ່ມປະສິດທິພາບ. ມັນຟັງແລ້ວບໍ່ຈະແຈ້ງ, ແຕ່ອາດຈະມີໂອກາດສໍາລັບການແກ້ໄຂບັນຫາທີ່ງ່າຍກວ່າ ແລະລາຄາຖືກກວ່າຕໍ່ກັບບັນຫາທີ່ປະຈຸບັນຕ້ອງການຄວາມພະຍາຍາມ, ຊັບພະຍາກອນ ແລະເວລາຫຼາຍ, ແລະບາງຄັ້ງກໍ່ເກີນຂອບເຂດຂອງພວກເຮົາ.
5. IBM quantum computer
ຄອມພິວເຕີ quantum ທີ່ເປັນປະໂຫຍດ diametrically ການປ່ຽນແປງພາກສະຫນາມຂອງ cryptography. ຂໍຂອບໃຈກັບພວກເຂົາ, ລະຫັດການເຂົ້າລະຫັດສາມາດຖືກ crack ໄວແລະ, ອາດຈະ, ເທກໂນໂລຍີ blockchain ຈະຖືກທໍາລາຍ. ການເຂົ້າລະຫັດ RSA ໃນປັດຈຸບັນເບິ່ງຄືວ່າເປັນການປ້ອງກັນທີ່ເຂັ້ມແຂງແລະບໍ່ສາມາດທໍາລາຍໄດ້ທີ່ປົກປ້ອງຂໍ້ມູນແລະການສື່ສານສ່ວນໃຫຍ່ໃນໂລກ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຄອມພິວເຕີ quantum ທີ່ມີປະສິດທິພາບພຽງພໍສາມາດໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍ crack ການເຂົ້າລະຫັດ RSA ໂດຍການຊ່ວຍເຫຼືອ ສູດການຄິດໄລ່ຂອງ Shora.
ວິທີການປ້ອງກັນມັນ? ບາງຄົນສະຫນັບສະຫນູນການເພີ່ມຄວາມຍາວຂອງລະຫັດການເຂົ້າລະຫັດສາທາລະນະເປັນຂະຫນາດທີ່ຈໍາເປັນເພື່ອເອົາຊະນະການຖອດລະຫັດ quantum. ສໍາລັບຄົນອື່ນ, ມັນຄວນຈະຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງດຽວເພື່ອຮັບປະກັນການສື່ສານທີ່ປອດໄພ. ຂໍຂອບໃຈກັບ quantum cryptography, ການກະທໍາຫຼາຍຂອງການຂັດຂວາງຂໍ້ມູນຈະເຮັດໃຫ້ພວກເຂົາເສຍຫາຍ, ຫຼັງຈາກນັ້ນຜູ້ທີ່ແຊກແຊງອະນຸພາກຈະບໍ່ສາມາດໄດ້ຮັບຂໍ້ມູນທີ່ເປັນປະໂຫຍດຈາກມັນ, ແລະຜູ້ຮັບຈະຖືກເຕືອນກ່ຽວກັບຄວາມພະຍາຍາມ eavesdropping.
ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ມີທ່າແຮງຂອງຄອມພິວເຕີ້ quantum ໄດ້ຖືກກ່າວເຖິງເລື້ອຍໆ. ການວິເຄາະເສດຖະກິດແລະການຄາດຄະເນ. ຂໍຂອບໃຈກັບລະບົບ quantum, ຮູບແບບທີ່ສັບສົນຂອງພຶດຕິກໍາຂອງຕະຫຼາດສາມາດຂະຫຍາຍອອກໄດ້ເພື່ອປະກອບມີຕົວແປຫຼາຍກວ່າເກົ່າ, ນໍາໄປສູ່ການວິນິດໄສແລະການຄາດຄະເນທີ່ຖືກຕ້ອງຫຼາຍຂຶ້ນ. ໂດຍການປຸງແຕ່ງຕົວແປຫຼາຍພັນຕົວແປພ້ອມໆກັນໂດຍຄອມພິວເຕີ quantum, ມັນກໍ່ເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະຫຼຸດຜ່ອນເວລາແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ຕ້ອງການສໍາລັບການພັດທະນາ. ຢາເສບຕິດໃຫມ່, ການແກ້ໄຂການຂົນສົ່ງແລະການຂົນສົ່ງ, ຕ່ອງໂສ້ການສະຫນອງ, ຮູບແບບດິນຟ້າອາກາດເຊັ່ນດຽວກັນກັບການແກ້ໄຂບັນຫາອື່ນໆຈໍານວນຫຼາຍຂອງຄວາມສັບສົນ gigantic.
ກົດຫມາຍຂອງ Nevena
ໂລກຂອງຄອມພິວເຕີເກົ່າມີກົດຫມາຍຂອງ Moore ຂອງຕົນເອງ, ໃນຂະນະທີ່ຄອມພິວເຕີ quantum ຕ້ອງໄດ້ຮັບການນໍາພາໂດຍອັນທີ່ເອີ້ນວ່າ. ກົດຫມາຍຂອງ Nevena. ລາວເປັນຫນີ້ຊື່ຂອງລາວກັບຫນຶ່ງໃນຜູ້ຊ່ຽວຊານດ້ານ quantum ທີ່ໂດດເດັ່ນທີ່ສຸດຂອງ Google, Hartmut Nevena (6), ເຊິ່ງລະບຸວ່າຄວາມກ້າວຫນ້າຂອງເຕັກໂນໂລຢີຄອມພິວເຕີ້ quantum ກໍາລັງດໍາເນີນຢູ່ໃນ ຄວາມໄວສອງເທົ່າ.
ນີ້ຫມາຍຄວາມວ່າແທນທີ່ຈະເປັນການເພີ່ມປະສິດທິພາບສອງເທົ່າດ້ວຍການເຮັດຊ້ໍາກັນ, ເຊັ່ນດຽວກັບຄອມພິວເຕີ້ຄລາສສິກແລະກົດຫມາຍຂອງ Moore, ເຕັກໂນໂລຢີ quantum ປັບປຸງການປະຕິບັດໄວຂຶ້ນ.
ຜູ້ຊ່ຽວຊານຄາດຄະເນການມາເຖິງຂອງ quantum ດີກວ່າ, ຊຶ່ງສາມາດແປໄດ້ບໍ່ພຽງແຕ່ຄວາມດີກວ່າຂອງຄອມພິວເຕີ quantum ຫຼາຍກວ່າຄລາສສິກ, ແຕ່ຍັງໃນທາງອື່ນ - ເປັນຈຸດເລີ່ມຕົ້ນຂອງຍຸກຂອງຄອມພິວເຕີ quantum ທີ່ເປັນປະໂຫຍດ. ນີ້ຈະປູທາງໄປສູ່ຄວາມກ້າວຫນ້າທາງດ້ານເຄມີສາດ, ຟີຊິກດາລາສາດ, ຢາ, ຄວາມປອດໄພ, ການສື່ສານ, ແລະອື່ນໆ.
ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ຍັງມີຄວາມຄິດເຫັນວ່າຄວາມດີກວ່າດັ່ງກ່າວຈະບໍ່ມີ, ຢ່າງຫນ້ອຍບໍ່ແມ່ນໃນອະນາຄົດອັນໃກ້ນີ້. ສະບັບທີ່ບໍ່ຄ່ອຍເຊື່ອງ່າຍໆແມ່ນແບບນັ້ນ ຄອມພິວເຕີ quantum ຈະບໍ່ປ່ຽນແທນຄອມພິວເຕີຄລາສສິກເພາະວ່າພວກເຂົາເຈົ້າບໍ່ໄດ້ຖືກອອກແບບເພື່ອເຮັດແນວນັ້ນ. ທ່ານບໍ່ສາມາດທົດແທນ iPhone ຫຼື PC ດ້ວຍເຄື່ອງຈັກ quantum, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບທ່ານບໍ່ສາມາດທົດແທນເກີບ tennis ດ້ວຍບັນທຸກເຮືອບິນ nuclear.. ຄອມພິວເຕີຄລາສສິກໃຫ້ທ່ານຫລິ້ນເກມ, ກວດສອບອີເມລ໌, ທ່ອງເວັບ, ແລະດໍາເນີນການໂຄງການ. ຄອມພິວເຕີ Quantum ໃນກໍລະນີຫຼາຍທີ່ສຸດປະຕິບັດການຈໍາລອງທີ່ສັບສົນເກີນໄປສໍາລັບລະບົບຄູ່ທີ່ເຮັດວຽກຢູ່ໃນເຄື່ອງຄອມພິວເຕີ. ໃນຄໍາສັບຕ່າງໆອື່ນໆ, ຜູ້ບໍລິໂພກສ່ວນບຸກຄົນຈະໄດ້ຮັບຜົນປະໂຫຍດເກືອບບໍ່ມີຄອມພິວເຕີ quantum ຂອງຕົນເອງ, ແຕ່ຜູ້ທີ່ໄດ້ຮັບຜົນປະໂຫຍດທີ່ແທ້ຈິງຂອງການປະດິດຈະເປັນ, ຕົວຢ່າງ, NASA ຫຼື Massachusetts Institute of Technology.
ເວລາຈະບອກວ່າວິທີການໃດທີ່ເຫມາະສົມກວ່າ - IBM ຫຼື Google. ອີງຕາມກົດຫມາຍຂອງ Neven, ພວກເຮົາມີພຽງແຕ່ສອງສາມເດືອນເທົ່ານັ້ນທີ່ຈະເຫັນການສະແດງອອກຢ່າງເຕັມທີ່ຂອງ quantum ດີກວ່າໂດຍທີມງານຫນຶ່ງຫຼືຄົນອື່ນ. ແລະນີ້ບໍ່ແມ່ນຄວາມສົດໃສດ້ານ "ໃນສິບປີ, ນັ້ນແມ່ນ, ບໍ່ມີໃຜຮູ້ວ່າເວລາໃດ."
