Muhtemelen kuantum donanımını hiçbir zaman kendiniz kullanmayacaksınız, ancak onsuz tamamlanamayacak araştırmalardan faydalanma ihtimaliniz yüksektir. Geleneksel bilgisayarların birleri ve sıfırları, kuantum hesaplamanın yapabileceği türden bir işlemi asla gerçekleştiremez.
Olasılıklar sınırsız, ancak önemli bir engel var: Eğer insanların kuantum bilgisayarlara erişimi yoksa, teknoloji ilgi çekici bir bilim projesinden biraz daha fazlasıdır. Bilgisayar bilimcileri, akademik araştırmacılar ve diğerlerinin donanıma erişimi olmazsa, alan hiçbir zaman bir sonraki adımını atamayacaktır.
Önerilen Videolar
IBM'in bu soruna yanıtı IBM Q adlı bulut platformu. Program, Mayıs 2016'da başlatıldığından bu yana, kullanıcılara bir kuantum bilgisayarına doğrudan erişime gerek kalmadan kuantum hesaplamayı kullanmanın bir yolunu sunuyor.
İlgili
- Bilim insanları kuantum hesaplamada yeni bir buluşa imza attı
- IBM'in yeni 127 kübit işlemcisi kuantum hesaplamada büyük bir atılımdır
- IBM en büyük kuantum bilgisayarını ve onu koyacak dev bir buzdolabını inşa ediyor
Donanımın kendisi çok fazla olmayabilir, ancak IBM Q, her yerde bulunur.
Kuantum Yapısı
IBM Q stratejisi ve ekosisteminden sorumlu başkan yardımcısı Bob Sutor'la kalabalık bir fuar alanında tanıştım. IBM Think konferansı Nisan içinde. Kuantum hesaplamayı mümkün kılan karmaşık mimarinin bir parçası olan bir kriyostattan birkaç santim uzakta durduk.
“Gerçek kuantum cihazı, kübitler, [bir kriyostatta] yaşıyor. Bu mutlak sıfıra çok yakın tutulur. 0,015 Kelvin. Bu, hiçbir şeyin hareket etmediği mutlak sıfırın biraz üzerinde.”
Sutor bana yapının tabanındaki küçük bir bölmeyi işaret ederek, "Gerçek kuantum cihazı, kübitler burada yaşıyor" dedi. "Bu mutlak sıfıra çok yakın tutuluyor. 0,015 Kelvin. Bu, hiçbir şeyin hareket etmediği mutlak sıfırın biraz üzerinde.”
Soğutma, geçtiğimiz on yıldaki kuantum hesaplama projelerinin çoğunda ortak bir faktördür. Düşük sıcaklıklar, dolaşmaların meydana gelebileceği bir ortamın korunmasını kolaylaştırır. Bu alanda çalışan bilim adamlarının ve mühendislerin karşılaştığı en büyük zorluklardan biri de bu: Çevredeki alanı, donanımın amaçlandığı gibi çalışması için yeterince soğuk hale nasıl getirebiliriz?
Kriyostat'ın en soğuk bölümü neredeyse mutlak sıfıra ulaşırken, yapının üst kısmı nispeten yumuşak dört kelvin derecedir. Her bölüm yukarıdan aşağıya doğru giderek soğuyor ve bu işlemin toplamda 36 saat sürdüğü görülüyor. Sutor, helyumun ısıyı dışarı atan bir damıtma işlemini gerçekleştirmek için kullanılma biçimine atıfta bulunarak bunu "yüceltilmiş bir damıtma" olarak adlandırıyor.
Sahte Donanım
Sutor benimle bu karmaşık donanım hakkında konuşurken, bu özel örneğin aslında IBM Q platformunun bir parçası olarak hesaplamaları yürütmek için kullanılmadığını kabul ediyor.
Bana kübitlerin sahte olduğunu söyledi: "Neden ortalıkta dolaşan bir şeye bizim son teknoloji ürünü çiplerimizden birini yerleştirelim ki?" - Ve Baskı sırasında parçalara ayrılmamasını sağlamak için kriyostatın kendisinin gerçek McCoy'dan biraz daha "sağlam" olduğu tur.
"Neden ortalıkta dolaşan bir şeye son teknoloji çiplerimizden birini koyuyoruz ki?"
Yıllardır Digital Trends için kuantum bilişimi ele alıyoruz ve aslında sadece bir kopya olsa bile donanımı 'canlı halde' görmek hâlâ büyüleyiciydi. Ancak IBM'in kuantum çabalarının fiziksel bir temsilini yanında taşıma ihtiyacı hissetmesi, bu teknolojinin mevcut durumu hakkında çok şey anlatıyor.
Yıllar boyunca kuantum hesaplama, bilgisayar bilimcilerini büyüleyen bir "ya şöyle olsaydı?" sorusundan biraz daha fazlasıydı. O zaman bu bir deneydi. Artık garip bir sahipsiz arazide bulunuyor ve araştırmacılara, henüz bir araştırma vaadinden önce bile doğrudan fayda sağlıyor. büyük ölçekli evrensel kuantum bilgisayar yerine getirildi. Bununla birlikte, IBM onu erişilebilir kılmak için elinden geleni yapıyor olsa da, bu hala nispeten niş bir teknoloji.
Kuantum hesaplama alanı dikkate değer bir hızla gelişiyor ancak potansiyeline ulaşması için hâlâ kat etmesi gereken uzun bir yol var. Zorluğun bir kısmı, bu fikirleri hayata geçirmenin kapsamıdır.
Konseptin kendisi, sırf işe yaramak için deneysel fizikte önemli miktarda temel almayı gerektiriyordu. Bu çalışmanın mühendislik becerileriyle desteklenmesi gerekiyordu; örneğin, bunu gösteren resimlerde gördüğünüz sarmal teller sıcaklıkların düşmesi ve metalin parçalanması nedeniyle donanımın kendi kendine parçalanmasını önlemek için madde uygulandı. sözleşmeler. Şu anda teknoloji etrafında bir ekosistem geliştirme gibi göz korkutucu bir görev var.
Kolayca bir bilim projesi olarak sonuçlanabilecek bir şeyi uygulanabilir ve pratik bir teknolojiye dönüştürmek, IBM gibi güçlü bir şirkete ihtiyaç duydu. Ama şimdi çok fazla temel çalışma var zaten tamamlandı, artan iyileştirmeler yapmaya devam etme çabalarının yanı sıra, bu donanımı nasıl erişilebilir hale getireceğimize de ayrı bir odaklanma var.
Evden çalışmak
Think konferansında Digital Trends'e konuşan IBM'in deneysel kuantum hesaplama grubunun yöneticisi Jerry Chow, "Birkaç yıl önce bu bir fizik projesiydi" dedi. “Yapmak için laboratuvarda olmanız gereken bir şeydi. Bunu internete koymak ilk adımdı.”
“Birkaç yıl önce bu bir fizik projesiydi. Bunu yapmak için laboratuvarda olmanız gereken bir şeydi. Bunu internete koymak ilk adımdı.
IBM Q platformu aracılığıyla sunulan uzaktan erişimin amacının bir kısmının, temel fiziğin bir kısmını gizlemek olduğunu belirtiyor. Kullanıcıların soğutma işleminin ne gibi katkılar sağladığını veya süper iletken işlemcinin nasıl çalıştığını bilmesine gerek yok. Kuantum bilgisayarın mühendisliğini tam olarak kavrayamamak girişe engel değil.
Çoğumuzun akıllı telefonlar gibi cihazları kullandığı göz önüne alındığında, bu çok açık görünebilir. dizüstü bilgisayarlar kaputun altında ne olduğuna dair bilgi sahibi olmadan günlük olarak. Aradaki fark, operasyonel kuantum donanımının kıyaslandığında inanılmaz derecede nadir olmasıdır.
Mali veya teknik uzmanlık eksikliği, parlak araştırmacıların ve öne çıkan öğrencilerin önemli işler yapmak için kuantum bilgisayar kullanmasını engelleyebilir. Ancak IBM Q, bu kişilerin ihtiyaç duydukları donanıma giden bir yolu olsa bile bunu sağlar.
Burada sadece gelecekteki potansiyelden bahsetmiyoruz. Chow bana 75.000 kullanıcının IBM Q platformunda 2,5 milyondan fazla deney gerçekleştirdiğini ve bunun sonucunda yaklaşık 60 araştırma makalesinin yayınlandığını söyledi. “Var Japonya'dan bir makale 16 kübitin dolaşıklığını ve bunu gerçekte nasıl yapacağınızı anlatıyorum” diyor Sutor. "İlk defa birisi bunu bu tür bir makinede yaptı."
Kuantum bilgisayar fikri ilk kez ana akıma girdiğinde insanların sorduğu en yaygın sorulardan biri, böyle bir sistemin bilgisayarlarının yerini almasını ne zaman bekleyebilecekleriydi. Uzmanlar, bu tür donanımların klasik bilgisayarlara göre somut bir avantaj sağlayıp sağlayamayacağının şimdilik belirsiz olduğunu söyledi.
Dolayısıyla her ev ofisinde bir kuantum bilgisayarı görmeyi beklememeliyiz; ancak şimdi öyle görünüyor ki kısa vadede her bilgisayar bilimi laboratuvarında da bir tane görmeyi beklememeliyiz. Birbirine bağlı çağımızda, tüm aksaklıklar giderilene kadar en son teknolojinin toplu olarak kullanıma sunulmayacağı sonucu çıkıyor.
IBM Q platformunun doğası, öğrenilen derslerin herkes için çok hızlı bir şekilde iyileştirmelere dönüştürülebileceği anlamına geliyor.
Chow, "Kuantum tüketiminin yakın vadedeki modeli bu tür bulut erişimidir" diye belirtiyor. Şimdilik kuantum donanımlarına uzaktan erişim en etkili yaklaşım gibi görünüyor.
IBM, donanımını şu anda pratik kullanım bulabilecek kişilerin ellerine sunuyor ve bu kesinlikle dünyayı şekillendirecek. kuantum hesaplamanın devam eden evrimi.
Aynı zamanda, IBM Q platformunun doğası, alınan derslerin çok hızlı bir şekilde kullanıcı tabanının tamamına fayda sağlayacak iyileştirmelere dönüştürülebileceği anlamına gelir.
IBM, donanımını başka türlü bir kuantum bilgisayarla çalışamayacak kullanıcıların kullanımına sunmaktan ne elde edecek? Kuantum donanımının kullanımından elde edilen tüm bilgiler çok sayıda laboratuvara yayılmış olacaktı. Ancak IBM Q sayesinde artık hepsi kendi projesine geri beslenebiliyor. Yakın zamanda ilerlemenin yavaşlamasını beklemeyin.
Editörlerin Önerileri
- RTX 4090 zaten tükendi. İşte yine de nasıl bir tane alabileceğiniz
- Beyinleri kuantum bilgisayarlara bağlayan İngiltere laboratuvarının içi
- Araştırmacılar kuantum hesaplamanın geliştirilmesinde 'eksik yapboz parçası' yaratıyor
- Silq ile tanışın: Kuantum bilgisayarlar için ilk sezgisel programlama dili
- Honeywell termostatlardan kuantum bilgisayarlara geçiş yapıyor
