Ничто не сравнится с Q: Почему квантовые вычисления будут переосмыслить наш мир
15 августа 2025 г.В первый раз, когда я попытался объяснить квантовые вычисления моим родителям, я потерпел неудачу.
Я сказал им, что это похоже на использование магии для решения математики. Моя мама спросила, означает ли это, что компьютер может помочь кому -то выиграть в лотерею. Мой папа думал, что это звучит как чепуха.
А что знаешь что? Они не совсем не так.
Сначала квантовые вычисления могут показаться странными, но он основан на настоящей науке, которая раздвигает пределы того, что, как мы думали, могут сделать компьютеры.
Вместо того, чтобы работать с только 0 и 1 с, как обычные компьютеры, квантовые системы могут удерживать несколько состояний одновременно. Они используют частицы, которые остаются на связи по расстоянию и обрабатывают информацию совершенно новыми способами.
Это позволяет им решать проблемы, которые зайдут в сегодняшние самые быстрые суперкомпьютеры миллионы лет за гораздо более короткое время.
Таким образом, это звучит как чепуха, пока вы не поймете, что это уже происходит.
Почему регулярных компьютеров больше недостаточно
Компьютеры, которые мы используем сегодня, от ваших смартфонов до серверных ферм, работающих Open, построены на
Но когда мы пытаемся решить более сложные проблемы в таких областях, как ИИ, наука о климате, разработка лекарств и кибербезопасность, классические компьютеры пытаются не отставать. Они нуждаются в большей обработке, энергии, времени и стоимости.
Квантовые вычисления обеспечивают новый путь вперед.
Обучение передовым моделям ИИ, такими как GPT-4, является дорогим и интенсивным ресурсом в масштабе. В течение нескольких недель есть тысячи графических процессоров в течение нескольких недель, сжигая энергию и деньги по неустойчивой ставке. И это выходит за рамки искусственного интеллекта.
Попробуйте моделировать, как ведут себя несколько молекул в новом препарате, и даже самые быстрые суперкомпьютеры будут бороться. Почему? Поскольку количество возможных взаимодействий растет в геометрической прогрессии, а классические системы должны проверять каждый из них, шаг за шагом.
Короче говоря, чем сложнее проблема, тем раньше мы достигнем предела. Классические вычисления не были предназначены для обработки этой шкалы, но квантовые вычисления банки.
Как на самом деле работает квантовые вычисления
Квантовый компьютер использует квантовую механику для обработки информации совершенно по -другому по сравнению с обычными компьютерами.
Вместо того, чтобы использовать биты, которые составляют 0 или 1, квантовые компьютеры используют квантовые биты, называемые кубитами. Эти кубиты могут быть как 0, так и 1 одновременно.
Представьте, что вы переводите монету и одновременно приземлившись на обе головы и хвосты. Это происходит из -за собственности под названием
Кубиты также могут быть запутаны. Это когда состояние одного кубита мгновенно связано с другим, независимо от их расстояния.
Квантовые компьютеры используют специальные операции (квантовые ворота) для изменения и управления кубитами, поэтому они исследуют много возможных решений задачи одновременно.
Когда компьютер измеряет кубиты, они устанавливаются на один ответ. Это, конечно, намного быстрее, чем классические компьютеры, которые находят ответы, проверяя каждую возможность по одной.
Это нормально, если ты все еще немного смущен. Вы не должны интуитивно схватить квантовую механику; даже
Но проще говоря, квантовый компьютер не решает проблемы шаг за шагом. Он исследует каждый возможный путь решения одновременно, рушится правильным ответом и движется дальше.
И хотя системы все еще шумные и подверженные ошибкам, квантовые вычисления быстро улучшаются.
Такие компании, как IBM, Ionq, Psiquantum и Rigetti
Как только мы взломаем этот порог, домино падает.
Квантовые вычисления только о скорости?
Большинство людей думают, что квантовые вычисления просто сделают вещи быстрее. И конечно, это будет. Но что еще более важно, это изменит то, что вычисляется.
Существуют определенные проблемы, которые классические компьютеры просто не могут решить в какие -либо практические сроки.
Например;
- Оптимизация логистики в глобальной цепочке поставок с триллионами перестановки.
- Предсказав, как новая молекула лекарства будет вести себя в человеческом организме.
- Моделирование реакций ядерного слияния для построения чистой энергии.
- Взломать криптографию, которая обеспечивает нашу онлайн-жизнь (или заменяет ее на квантовое шифрование).
Это не задачи, которые мы можем ждать дольше, чтобы решить. Они неразрешимы, но квантовые вычисления делают их пролетыми.
Некоторые из других преимуществ квантовых вычислений по сравнению с классическими компьютерами включают:
- Квант использует гораздо меньшую энергию, чем вы думаете
Quantum энергоэффективен. Квантовые компьютеры могут выполнять ту же работу, что и сегодняшние суперкомпьютеры, использующие гораздо меньшую энергию.
Классический суперкомпьютер может высосать столько энергии, сколько маленький город, но квантовые компьютеры будут выполнять такую же работу с такой же энергией, как и то, что использует кофеварка.
Поскольку мир строит больше систем ИИ, электромобили и интеллектуальной инфраструктуры, Quantum может стать альтернативой с низкой энергией, которая также быстрее обрабатывается.
- Квантовые мощно взаимодействуют с ИИ.
Если вы думаете, что ИИ сейчас находится на своем пике, подождите, пока он не получит квантовые стероиды.
Эти технологии дополняют друг друга. Квантовые алгоритмы могут экспоненциально ускорить обучение и вывод ИИ. Между тем, ИИ уже
Это добродетельный цикл: ИИ помогает улучшить квантовые системы, в то время как квантовая система повышает эффективность и скорость ИИ. Вместе они могут разблокировать варианты использования, которые мы пока не можем полностью представить.
Представьте себе модель ИИ, которая может имитировать глобальные климатические системы до квадратного метра. Или персонализировать планы лечения рака, проведя миллионы биологических перестановок за считанные минуты. Мы не так далеко.
Кто выигрывает квантовую гонку?
Оповещение о спойлере: это о власти.
Китай есть
Эта раса может дать каждой стороне экономический рычаг, доминирование кибербезопасности, лекарственные трубопроводы и защиту. Кто бы ни стал масштабируемым, устойчивым к кванту, выигрывает.
Итак, что вы должны делать?
Квантовые вычисления не заменит ваш ноутбук завтра. Это не волшебным образом решает изменение климата. И нет, это не поможет вам выиграть в лотерею.
Правда в том, что квантовые компьютеры были доказаны только лучшей альтернативой, чем классические компьютеры в лаборатории, а не в реальном мире.
Квантовые биты по -прежнему чрезвычайно хрупкие и влияют на крошечные изменения окружающей среды, что сделает их подверженными ошибкам.
Но со временем это может переопределить, какие проблемы решаются, и кто может их решить.
Так что прочитайте. Следуйте по количеству кубитов. Смотрите стартапы. Если вы разработчик, начните играть с квантовыми симуляторами. Если вы основатель, начните думать о том, что будет делать ваш продукт, если бы компьютеры больше не были ограничением.
Следующее поколение прорывов не будет построено, несмотря на квант. Они будут построены из -за этого.
Оригинал