science >> Wetenschap >  >> Fysica

Vijf manieren waarop kwantumcomputing onze manier van denken over computers zal veranderen

Terwijl technologieën die momenteel op klassieke computers draaien, zoals Watson, kan helpen patronen en inzichten te vinden die begraven liggen in enorme hoeveelheden bestaande gegevens, kwantumcomputers zullen oplossingen bieden voor belangrijke problemen waar patronen niet te zien zijn omdat de gegevens niet bestaan ​​en de mogelijkheden die je moet onderzoeken om tot het antwoord te komen te groot zijn om ooit door klassieke computers te worden verwerkt.

In maart 2017, IBM kondigde het eerste initiatief in de branche aan om commercieel beschikbare universele kwantumcomputersystemen te bouwen. "IBM Q"-kwantumsystemen en -services worden geleverd via het IBM Cloud-platform.

IBM Q-systemen zullen worden ontworpen om problemen aan te pakken die momenteel worden gezien als te complex en exponentieel van aard voor klassieke computersystemen. Een van de eerste en meest veelbelovende toepassingen voor kwantumcomputing zal liggen op het gebied van de chemie. Zelfs voor eenvoudige moleculen zoals cafeïne, het aantal kwantumtoestanden in het molecuul kan verbazingwekkend groot zijn - zo groot dat al het conventionele computergeheugen en de verwerkingskracht die wetenschappers ooit zouden kunnen bouwen, het probleem niet aankon.

De IBM Q-systemen beloven problemen op te lossen die de computers van vandaag niet kunnen oplossen, bijvoorbeeld:

  1. Ontdekking van geneesmiddelen en materialen:ontwarren van de complexiteit van moleculaire en chemische interacties die leiden tot de ontdekking van nieuwe medicijnen en materialen
  2. Supply Chain &Logistics:het optimale pad vinden tussen wereldwijde systemen of systemen voor ultra-efficiënte logistiek en supply chains, zoals het optimaliseren van de vlootactiviteiten voor leveringen tijdens de feestdagen
  3. Financiële diensten:nieuwe manieren vinden om financiële gegevens te modelleren en belangrijke wereldwijde risicofactoren te isoleren om betere investeringen te doen
  4. Kunstmatige intelligentie:facetten van kunstmatige intelligentie zoals machine learning veel krachtiger maken wanneer datasets te groot kunnen zijn, zoals zoeken in afbeeldingen of video
  5. Cloudbeveiliging:cloudcomputing veiliger maken door de wetten van de kwantumfysica te gebruiken om de veiligheid van privégegevens te verbeteren

Als onderdeel van het IBM Q-systeem, IBM heeft een nieuwe API (Application Program Interface) voor de IBM Quantum Experience uitgebracht waarmee ontwikkelaars en programmeurs kunnen beginnen met het bouwen van interfaces tussen de bestaande vijf quantumbit (qubit) cloudgebaseerde quantumcomputer en klassieke computers, zonder een diepe achtergrond in de kwantumfysica nodig te hebben. IBM heeft ook een verbeterde simulator uitgebracht op de IBM Quantum Experience die circuits kan modelleren met maximaal 20 qubits. In de eerste helft van 2017, IBM is van plan een volledige SDK (Software Development Kit) op de IBM Quantum Experience uit te brengen, zodat gebruikers eenvoudige kwantumapplicaties en softwareprogramma's kunnen bouwen.

Met de IBM Quantum Experience kan iedereen verbinding maken met de quantumprocessor van IBM via de IBM Cloud, om algoritmen en experimenten uit te voeren, werken met de afzonderlijke kwantumbits, en verken tutorials en simulaties over wat mogelijk zou kunnen zijn met quantum computing.