Računalništvo, telefonija
20.11.2018 08:02

Deli z drugimi:

Share

Prihodnost bo krojilo kvantno računalništvo in ne umetna inteligenca

Prihodnost bo krojilo kvantno računalništvo in ne umetna inteligenca
Prihodnost bo krojilo kvantno računalništvo in ne umetna inteligenca

Beseda “kvantno” je dobila svoj pravi pomen v zadnjih letih 20. stoletja in danes lahko praktično vsak dan slišimo kakšno novost na tem področju. Ko začnemo govoriti o “kvantnem” na področju računalništva, se približamo resnično dramatičnim spremembam, ki bodo krojile obdobje, ki prihaja.

Kvantno računalništvo je tehnologija, ki bazira na principih kvantne teorije, ki razlaga naravo energije na ravni atomov. Eksperiment Erwina Schrödingerja iz leta 1930, ki je vključeval mačko, ki je obenem bila živa in mrtva, je želel pokazati očitno absurdnost superpozicije (eden od dveh kvantno-mehaničnih fenomenov v kvantni teoriji) – principa, kjer naj bi kvantni sistem lahko obstajal v različnih stanjih simultano, dokler ni opazovan ali merjen. Danes kvantni računalniki vsebujejo na ducate kubitov (kvantnih bitov), ki izkoriščajo potencial ravno tega principa. Vsak kubit obstaja v superpoziciji ničel in enic (na primer kubit ima “ne-ničelno” število možnosti, da bo ničla ali enica) dokler ni merjen. Razvoj kubitov ima implikacije za obravnavo masovnih podatkov in doseganje do zdaj nedosegljivih ravni računalniške učinkovitosti, ki ima ogromen potencial za kvantno računalništvo.

Medtem, ko je Schrödinger govoril o “zombi” mačkah, je Albert Einstein opazoval “strašljivo akcijo na razdalji” – delce, ki naj bi med seboj komunicirali hitreje od hitrosti svetlobe. Kar je Einstein videl, so bili elektroni. “Entaglement” (zaplet/razmerje) je še eden od dveh kvantno-mehaničnih fenomenov v kvantni teoriji, ki se navezuje na opazovanje stanja delcev istega kvantnega sistema, katerih ni moč opisati posamezno oz. samostojno. Tudi, ko so ločeni z velikimi razdaljami, so še vedno del istega sistema. Trenutno je rekord razdalje, ki so jo izmerili med tovrstnimi delci 1.200 kilometrov. “Entanglement” pomeni, da je celoten kvantni sistem večji kot vsota posameznih delov.


Če se vam zgoraj opisana fenomena zdita preveč zapletena, lahko na tej točki dodamo Schrödingerjev citat, ki ga je izrekel po tem, ko je razvil kvantno teorijo: “Ni mi všeč in zelo mi je žal, da sem se sploh kadarkoli moral srečati s tem.”


Različni akterji se posložujejo različnih pristopov do kvantnega računalništva in zato se je potrebno zavedati, da ena sama razlaga ne more biti pravilna. Obstaja pa en princip, ki bi lahko laikom pomagal bolje razumeti razliko med klasičnim računalništvom in kvantnim računalništvom. Klasični računalniki so binarni. To preprosto pomeni, da lahko delujejo zgolj z ničlami in enicami. Schrödingerjeva mačka je na nek način uspela pokazati, da lahko subatomski delci zavzamejo neskončno število različnih stanj simultano. Če si predstavljamo recimo nek prostor, bi binarna opcija bila taka: 0 bi bil recimo severni pol, 1 pa južni pol. Znotraj kubita je možno, da celotna sfera vzdrži neskočno število različnih stanj in odnosi med temi kubiti omogočajo določene korelacije, ki naredijo kvantno računalništvo primerno za specifične naloge, ki jih klasični računalniki ne morejo izvršiti. Ustvarjanje kubitov in vzdrževanje njihovega obstoja dovolj časa, da se aktivnosti kvantnega računalništva lahko izvršijo, je dolgotrajen proces.


Počlovečenje kvantnega računalništva

To so šele začetki čudnega sveta kvantne mehanike. Mnogi smo taki, da nas kvantno računalništvo resnično prevzame. Fasciniran si lahko na večih ravneh, od tehnične, do potenciala, ki ga tehnologija nosi za celoten razvoj človeštva. Torej, kako bo kvantno računalništvo pripomoglo k ustvarjanju boljšega sveta?

Glavni namen kvantnega računalništva je razširitev zmožnosti klasičnega računalništva. Kvantni računalniki ne bodo zamenjali klasičnih, kajti ti so potrebni, da kvantni računalniki lahko sploh izvajajo svoje specializirane aktivnosti in naloge. Napovedi kažejo, da nam bodo kvantni računalniki prinesli nova orodja za zelo specifična opravila.

Kvantno računalništvo bo pomembno vplivalo na razvoj področij kot so energetika, finance, zdravstvo, letalstvo itd. Zmožnosti kvantnih računalnikov nam bodo pomagale pri zdravljenju bolezni, izboljšanju globalnega finančnega trga, urejanju prometa, borbi proti klimatskim spremembam in še bi se kaj našlo. Na primer, kvantno računalništvo ima potencial, da pospeši farmacevtska odkritja in razvoj, da izboljša natančnost atmosferičnih modelov, ki se uporabljajo za spremljanje in razlago klimatskih sprememb.

Temu pojavu bi lahko rekli kar “počlovečenje” kvantnega računalništva, kajti tako močna tehnologija kot je kvantno računalništvo, bi moralo služiti v dobro človeštvu in ne v kakršnekoli druge namene.

Število investicij, patentov in “start-upov” se zvišuje

To, da se vedno več podjetij ukvarja s kvantnim računalništvom, je verjetno logično, in trenuten trend bi lahko v prihodnosti samo še rasel. Glede na podatke, ki jih je objavil The Economist, je leta 2015 višina globalnih investicij v kvantno računalništvo znašala 1,75 milijarde ameriških dolarjev (preračunanih 1,5 milijarde evrov). Največji delež, nekaj manj kot polovica investicij je prišlo s strani Evropske unije, ZDA so bile seveda največja država z nekaj manj kot tretjino investicij, potem pa sledijo še Kitajska, Nemčija, Velika Britanija in Kanada. Kar 20 držav je investiralo vsaj 8 milijonov evrov v raziskovanje in razvoj kvantnega računalništva.

Istočasno tudi število patentov kaže podobno sliko, kajti ZDA vodi z vloženimi 295 prijavami, potem so tukaj Kanada (79), Japonska (78), Velika Britanija (36) in Kitajska (29). Dejstvo je, da bo število patentov še naraščalo – in to z vedno večjo hitrostjo. Ravzoj kvantnega računalništva bo pridobival na hitrosti, industrije pa morajo biti na to hitrost pripravljene. Največja težava se bo pojavila, če se bo zgodilo to, da prej omenjene industrije ne bodo pripravljene na sprejem te tehnologije, ki bi tako ali drugače lahko revolucionarno doprinesla k boljšemu jutri.


Prijavi napako v članku