Centrum wiedzy o technologiach i pracy w IT
komputer-kwantowy-co-to-jest-jak-dziala Institute for Quantum Computing, Baidu

Co to jest komputer kwantowy i jak działa?

Ostatnia aktualizacja 10 listopada, 2022

Ewolucja komputerów, która trwa zaledwie kilkadziesiąt lat, sprawiła, że inżynierowie opracowali komputer kwantowy. Jest to najnowsza zdobycz technologii komputerowych, ale nie każdy wie, co to jest i jak działa. W tym artykule przybliżamy nieco ten temat.

Ostatnia aktualizacja: 10.11.2022. Dodano akapit dotyczący prezentacji technologii kwantowych podczas konferencji Intel Innovation 2022.

Nie udało się zapisać Twojej subskrypcji. Spróbuj ponownie.
Udało się! Widzimy się niebawem – newsletter wysyłamy w każdy wtorek

Otrzymuj za darmo unikalne poradniki, dane i wiedzę o pracy w IT – dostarczane co tydzień

Klikając “Zapisz mnie” wyrażasz zgodę na otrzymywanie e-maili od redakcji, a także ofert partnerów oraz akceptujesz naszą Politykę prywatności.

Co to jest komputer kwantowy i jak działa?

Komputerem kwantowym nazywamy urządzenie, które do swojego działania wykorzystuje fizykę kwantową. Dane w tego typu komputerach nie są reprezentowane przez bity przyjmujące wartości „0” lub „1”, a przez kubity. Kubitami nazywamy bity kwantowe, które w tym samym czasie mogą przyjmować wartości „0” i „1”, co nazywamy superpozycją.

Zobacz: czym zajmuje się architekt it

Fachowcy z firmy Intel porównali standardowe wartości bitów do dwóch stron monety, reszki i orła. W przypadku kubitu moneta wiruje niezwykle szybko, wskazując na orła i reszkę jednocześnie.

Komputery kwantowe można skalować, ale dzieje się to w postępie geometrycznym. Jeden kubit może reprezentować dwie wartości. Dwa kubity reprezentują cztery stany, ale muszą być traktowane jako połączone wartości, czyli jako splątany superstan. Oczywiście można łączyć znacznie więcej kubitów, co przy postępie geometrycznym da niesamowity przyrost wydajności systemu.

Niestety stany kwantowe są niezwykle podatne na zakłócenia, dlatego inżynierowie budujący komputery kwantowe muszą rozważać problemy z tym związane. Robią to zarówno w warstwie sprzętowej, jak i programowej, starając się wyeliminować zakłócenia i powstałe dzięki nim błędy obliczeń.

Technologia ta jest jeszcze dopracowywana. Trudność budowania komputerów kwantowych zdolnych rozwiązywać problemy w klasycznym ich pojęciu sprawia, iż na maszyny zdolne do normalnej pracy jeszcze trochę poczekamy.

Co mogą obecnie działające komputery kwantowe?

Jak wspomnieliśmy, wielokubitowe komputery kwantowe mogą wykonywać obliczenia znacznie szybciej od klasycznych maszyn. Fachowcy zajmujący się cyberbezpieczeństwem obawiają się, że tak wydajne systemy mogą być wykorzystane do łamania zabezpieczeń, z którymi superkomputery nie byłyby w stanie sobie poradzić nawet teraz, gdy mają moc obliczeniową liczoną w petabajtach.

Firmami, które mają już komputer kwantowy, są Google, IBM, Baidu, kilka uniwersytetów, a także firmy takie jak D-Wave Systems, Lockheed Martin.

Komputery kwantowe obecnie są wykorzystywane do testowania rozwiązań technicznych i oprogramowania, które udoskonalane jest, aby móc łatwiej rozwiązywać zadania przydatne w obecnym świecie. Chodzi między innymi o skomplikowane systemy predykcji pogody, badania rynków finansowych itp.

Jednym z rozwiązań, które jakiś czas temu zaprezentowali naukowcy z Chalmers University of Technology w Szwecji, ma rozwiązywać problemy optymalizacji procesu rozkładu lotów i przyporządkowywania ich do tras. Rozwijane oprogramowanie ma docelowo przejąć przyporządkowywanie wszystkich samolotów i tras w Szwecji. Potem może i w innych miejscach na świecie.

Intel Innovation 2022

Jednym z tematów poruszanym podczas konferencji Intel Innovation 2022 były komputery kwantowe i ich przyszłość. Jednym z ważniejszych aspektów związanych z obliczeniami kwantowymi jest kryptografia. Dzieki kubitom, a także ich odpowiedniemu oprogramowaniu, łamanie haseł może być niemal dziecinnie proste. Można jednak wykorzystać je do potężnego szyfrowania.

Przedstawiono także zestaw rozwojowy oprogramowania Intel Quantum SDK, który notabene napisano w języku C++. Kompilator ten pozwala na wydajne wykorzystanie możliwości komputera kwantowego w symulowanym środowisku.

Zdjęcie komputera kwantowego dzięki Institute for Quantum Computing, Baidu.

Sprawdź: na jakie zarobki może liczyć data analyst

Total
13
Shares
_podobne artykuły