Ang mga organisasyong pang-agham mula sa iba`t ibang mga bansa ay nagtatrabaho sa paglikha ng tinatawag na. kwantum computer. Ang mga aparato ng isang espesyal na arkitektura ay dapat magpakita ng mas mataas na pagganap at gawing simple ang solusyon ng isang bilang ng mga gawain. Medyo natural na ang industriya ng militar at pagtatanggol ay interesado na sa mga nasabing teknolohiya.
Proseso ng pagpapatupad
Ang unang lumitaw sa merkado ay ang mga computer na kabuuan mula sa kumpanya ng Canada na D-Wave Systems. Mula noong 2007, ipinakilala nito ang isang saklaw ng mga processor na batay sa iba't ibang bilang ng mga qubits na may iba't ibang mga kakayahan. Sa kasong ito, hindi namin pinag-uusapan ang isang ganap na unibersal na computer, ngunit tungkol sa isang dalubhasang sistema para sa paglutas ng mga partikular na problema. Gayunpaman, sa kasong ito, ipinakita ang pagiging higit sa mga system ng "klasikal" na arkitektura.
Noong 2011, isang 128-qubit D-Wave One computer ang ipinakilala, may kakayahang magsagawa lamang ng discrete optimization. Di-nagtagal ay nagkaroon ng isang kontrata na nagkakahalaga ng higit sa $ 10 milyon kay Lockheed Martin para sa supply ng isang makina at kasunod na pagpapanatili nito. Sa mga komunikasyon nito, ipinahiwatig ng samahan ng kliyente na ang computer ay gagamitin upang malutas ang pinaka-kumplikadong mga problema at problema sa larangan ng software.
Noong 2013, nag-order si Lockheed-Martin ng isang mas bagong D-Wave Two computer na may 512-qubit processor. Ang susunod na computer, uri ng Dalawa, ay naibenta sa isang pangkat ng mga samahan na pinangunahan ng NASA para sa isang magkasamang proyekto. Ang pangatlong kontrata kay Lockheed Martin ay nilagdaan noong 2015 at ibinigay para sa paghahatid ng produktong D-Wave 2X, na mayroong 1,152 qubits. Kasama sa iba pang mga customer ang NASA at Los Alamos National Laboratory. Sa simula ng 2017, nagsimula ang mga benta ng D-Wave 2000Q computer (2048 qubits) - muli silang naging interesado sa NASA at mga kaugnay na samahan. Ang Advantage system (5640 qubits) ay papasok sa merkado ngayong taon.
Noong Hunyo, nalaman na ang sentro ng computing ng kwantum ng USC-Lockheed Martin batay sa teknikal na paaralan ng USC Viterbi ay makakatanggap ng isang Advantage computer sa malapit na hinaharap. Inaasahan na ang pagtanggap ng isang mas malakas na makina ay magpapalawak sa mga kakayahan ng center upang magsagawa ng pananaliksik at lumikha ng mga praktikal na sistema. Bilang karagdagan, ang bagong computer ay isasama sa Leap quantum cloud complex.
Sa kabila ng pagpuna at limitadong mga kakayahan, ang mga computer na kabuuan mula sa D-Wave Systems ay naging paksa ng maraming mga kontrata at ginamit sa iba't ibang mga organisasyon sa loob ng halos 10 taon. Ang pangunahing kostumer ng naturang kagamitan ay si Lockheed Martin, isa sa pinakamalaking organisasyon sa industriya ng pagtatanggol, na tumatakbo sa lahat ng pangunahing mga lugar. Gayundin, mga organisasyong pang-agham at pananaliksik, kasama. nagtatrabaho sa inilapat na larangan.
Ang hinaharap mula sa DARPA
Noong Marso ng taong ito, inilunsad ng ahensya ng DARPA ang proyekto nito sa kabuuan ng computer. Sa loob ng balangkas ng programang ONISQ (Pag-optimize kasama ang Maingay na Tagapamagitan-scale na Quantum) na programa, binalak na magtrabaho ng mga pangkalahatang isyu ng paglikha ng mga bagong computer, at pagkatapos ay lumikha ng mga nakahandang halimbawa. Pitong "koponan" ang kasangkot sa gawain, kung saan lumahok ang mga organisasyong pang-agham at disenyo.
Ang unang yugto ng ONISQ ay tatagal ng isang taon at kalahati; sa loob ng balangkas nito, kinakailangan upang bumuo ng mga diskarte at algorithm para sa paglutas ng mga problema sa kombinasyon ng pag-optimize. Pagkatapos ay magsisimula ang pangalawang yugto, na ang layunin ay upang mapabuti ang mga nilikha na produkto at programa. Ang mga resulta ng programa ay maaaring makahanap ng aplikasyon sa parehong mga larangan ng militar at sibilyan.
Isinasaalang-alang ng DARPA na ang paglikha ng isang unibersal na kabuuan ng computer ay isang napakahirap na gawain, at samakatuwid, sa ngayon, nagtatakda sila ng mas katamtamang mga layunin. Sa partikular, pinapayagan na lumikha ng mga simulator ng isang kwantum na sistema batay sa isang "regular" na computer o upang makabuo ng isang hybrid na arkitektura na may isang limitadong bilang ng mga qubits.
Pananaw ng Russia
Sa ibang mga bansa, kasama ang sa Russia, ang pag-unlad ng computing ng kabuuan ay nahuhuli pa rin. Ang mga simulator at prototype na may maliit na bilang ng mga qubit ay magagamit at ginagamit, ngunit ang mga benta ng komersyo at pag-aampon ng masa ay malayo pa rin. Gayunpaman, ang mga kinakailangang hakbang ay isinasagawa, at ang nais na mga resulta ay lilitaw sa malapit na hinaharap.
Halimbawa, noong 2018, inilunsad ng Russian Foundation for Advanced Study ang proyektong "Optical Systems of Quantum Computing". Bilang bahagi ng gawaing ito sa 2018-2021. binalak itong lumikha ng mga demonstrador ng mga kompyuter na may 50 qubits batay sa mga walang kinikilinganang mga atom at isinama na mga optical circuit. Ang pangunahing tagapagpatupad ng proyekto ay ang Moscow State University, at maraming iba pang mga samahan ang kasangkot din sa gawain.
Ang trabaho ay hindi pa nakukumpleto, ngunit may mga plano na upang magpakilala ng mga bagong teknolohiya. Ang Quantum computing ay isa sa mga maaasahang lugar ng programang pang-estado ng Digital Economy. Pangunahing mga bagong computer na may mas mataas na pagganap ang gagamitin sa iba't ibang mga larangan ng industriya at ekonomiya. Sa hinaharap, iminungkahi na lumikha ng mga paraan ng pag-encrypt ng kabuuan na may mas mataas na katatagan.
Ang kasalukuyang proyekto ay interesado sa iba`t ibang mga pamahalaan at komersyal na organisasyon. Kaya, ang korporasyon ng estado na "Rosatom" at ilang malalaking organisasyon ng estado at komersyal ay interesado sa pagkuha ng mga computer na kabuuan. Tinalakay ang posibilidad ng kanilang pagpapakilala sa industriya ng pagtatanggol - ngunit ang mga tiyak na negosyo ay hindi pa napangalanan. Tila, ang mga nasabing isyu ay malulutas sa hinaharap, pagkatapos ng paglitaw ng mga handa nang prototype.
Mga inilapat na gawain
Ang pangunahing bentahe ng mga computer na kabuuan kaysa sa tradisyunal na mga sistema ay ang kanilang nadagdagan na pagganap. Salamat dito, maaaring magamit ang isang makina ng kabuuan para sa mas mabilis na mga kalkulasyon o para sa pagsasagawa ng tiyak na gawain kung saan hindi praktikal ang paggamit ng iba pang mga paraan.
Si Lockheed Martin ay nasangkot sa pag-compute ng kabuuan sa loob ng maraming taon. Ang detalyadong impormasyon tungkol sa pag-unlad ng naturang mga gawa, ang kanilang totoong mga gawain at ang mga nakamit na tagumpay ay hindi isiwalat. Sa parehong oras, ang pangkalahatang data sa mga layunin at prospect ng direksyon ay nai-publish, na nagpapahintulot sa pagguhit ng iba't ibang mga konklusyon.
Ang mga opisyal na mapagkukunan ng kumpanya ay nabanggit ang paggamit ng mga computer mula sa D-Wave Systems bilang isang tool sa pag-verify ng software. Kapag nagsusulat ng software, posible ang ilang mga pagkakamali, ang paghahanap at pagwawasto kung saan tumatagal ng maraming oras at mapagkukunan ng developer. Ang isang mataas na bilis na computer na kabuuan ay maaaring subukan ang isang programa sa kaunting oras at makilala ang anumang mga mayroon nang problema. Sa ilang mga kaso, ang makitungo na computing ay makaya ang mga gawain na praktikal na hindi malulutas para sa mga system sa iba pang mga arkitektura.
Maaaring magamit ang pagsusuri ng code sa iba't ibang larangan. Ang pagbuo ng software para sa teknolohiya ng paglipad ay ibinibigay bilang isang halimbawa. Ang kuantum computer ay magpapabilis sa proseso ng pagsubok at pagpapabuti ng mga programa, at ang isang handa at ligtas na eroplano ay ilalabas para sa pagsubok. Ang mga computer na mataas ang bilis ay angkop din para sa mga kalkulasyon sa industriya ng kalawakan. Sa loob ng ilang milliseconds, ang D-Wave Two ay nakakalkula ng maraming mga daanan ng barko at piliin ang pinakamainam.
Mga isyu sa pagganap
Ang Lockheed Martin ay mayroon lamang mga quantum system na may limitadong mga kakayahan - ang mga computer mula sa D-Wave ay malulutas lamang ang isang makitid na saklaw ng mga problema. Sa hinaharap, ang paglitaw ng mga unibersal na system na may malawak na mga lugar ng aplikasyon ay inaasahan, at gagawing posible na mas ganap na magamit ang posibleng bilis.
Ang mabilis na pagproseso ng malaking halaga ng data o pagsasagawa ng mga kumplikadong pagkalkula ay kinakailangan sa iba't ibang mga lugar ng industriya ng pagtatanggol. Ang pagpapakilala ng mga computer na kwantum ay magpapasimple sa pag-unlad ng software, magpapabilis sa disenyo ng iba't ibang mga istraktura, at mabawasan ang bilang ng mga pagsubok sa patlang na kinakailangan. Ang mataas na pagganap ay maaaring maging kapaki-pakinabang kapag lumilikha ng mga system na may artipisyal na katalinuhan para sa iba't ibang mga layunin - ang lugar na ito ay interesado rin sa mga negosyo sa militar at depensa.
Sa pangkalahatan, ang computing ng kabuuan, pati na rin ang pangkalahatang layunin o dalubhasang mga computer, ay may interes at makakahanap ng mga aplikasyon sa iba't ibang larangan. Ang pagpapakilala ng naturang mga sistema, tulad ng inaasahan, ay nagsimula sa sektor ng pagtatanggol at, malamang, ito ang magiging nangunguna sa pagbuo ng mga mas bagong teknolohiya at disenyo. Inaasahan na ang panimulang bagong paraan ng pag-compute ay seryosong makakaapekto sa industriya at militar, ngunit kung gaano kabilis lilitaw ang mga naturang resulta at kung anong mga pagbabago ang hahantong dito ay hindi pa malinaw.
