การโฆษณาชวนเชื่อและเงินสดกำลังทำให้ความเข้าใจของสาธารณชนเกี่ยวกับควอนตัมคอมพิวติ้งยุ่งเหยิง

ความจริงคืออะไร? เราอยู่ห่างจากการมีคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่สามารถ ทำลายระบบรักษาความปลอดภัยออนไลน์ทั้งหมดเพียงไม่กี่ปีจริงหรือ เมื่อยักษ์ใหญ่ด้านเทคโนโลยีเข้าร่วมแล้ว เราจะนั่งรอให้พวกเขาส่งมอบหรือไม่? ตอนนี้มันเป็น “แค่วิศวกรรม” หรือไม่? คอมพิวเตอร์ควอนตัมเป็นเครื่องจักรที่ใช้กฎของควอนตัมฟิสิกส์หรืออีกนัยหนึ่งคือฟิสิกส์ของสิ่งเล็กๆ ในการเข้ารหัสและประมวลผลข้อมูลด้วยวิธีใหม่ๆ พวกเขาใช้ประโยชน์จากฟิสิกส์ที่ผิดปกติที่เราพบในสเกลเล็กๆ เหล่านี้ ฟิสิกส์ที่ท้าทาย

ประสบการณ์ประจำวันของเรา เพื่อแก้ปัญหาที่ท้าทายเป็นพิเศษ

สำหรับคอมพิวเตอร์ “คลาสสิก” อย่าคิดแค่ว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมเป็นคอมพิวเตอร์รุ่นที่เร็วกว่าในปัจจุบัน ให้คิดว่าเป็นคอมพิวเตอร์ที่ทำงานในรูปแบบใหม่ทั้งหมด ทั้งสองมีความแตกต่างกันเหมือนกับลูกคิดและพีซี พวกเขาสามารถ (ตามหลักการ) แก้ปัญหายากๆ ที่มีผลกระทบสูงในสาขาต่างๆ เช่น การถอดรหัส การค้นหา เคมี และฟิสิกส์

หัวหน้ากลุ่มเหล่านี้คือ “การแยกตัวประกอบ”: การหาจำนวนเฉพาะสองตัวที่หารด้วยตัวมันเองเท่านั้น ซึ่งเมื่อคูณกันก็จะได้จำนวนเป้าหมาย ตัวอย่างเช่น ตัวประกอบเฉพาะของ 15 คือ 3 และ 5

ง่ายๆ อย่างที่เห็น เมื่อจำนวนที่ต้องแยกตัวประกอบมีจำนวนมาก เช่น ยาว 1,000 หลัก ปัญหานี้เป็นไปไม่ได้เลยสำหรับคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิม ความจริงที่ว่าปัญหานี้ยากมากสำหรับคอมพิวเตอร์ทั่วไปคือวิธีที่เรารักษาความปลอดภัย ของการสื่อสารทางอินเทอร์เน็ตส่วนใหญ่ เช่น ผ่านการเข้ารหัสคีย์สาธารณะ

เป็นที่ทราบกันดีว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมบางเครื่องสามารถทำการแยกตัวประกอบได้เร็วกว่าซูเปอร์คอมพิวเตอร์ทั่วไป แต่การแข่งขันกับซูเปอร์คอมพิวเตอร์ยังคงต้องใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ค่อนข้างใหญ่ คอมพิวเตอร์ควอนตัมเริ่มเป็นวินัยเฉพาะในช่วงปลายทศวรรษที่ 1990 เมื่อรัฐบาลสหรัฐฯ ตระหนักถึงศักยภาพที่เพิ่งค้นพบของเครื่องเหล่านี้สำหรับการทำลายโค้ด เริ่มลงทุนในการวิจัยของมหาวิทยาลัย

ภาคสนามรวบรวมทีมงานจากทั่วโลก รวมถึงออสเตรเลีย ซึ่งขณะนี้เรามีศูนย์ ความเป็นเลิศด้านเทคโนโลยีควอนตัมสองแห่ง (ผู้เขียนเป็นส่วนหนึ่งของศูนย์ความเป็นเลิศด้านระบบควอนตัมเชิงวิศวกรรม)ท่อและสายไฟแบบพิเศษรองรับการวิจัยควอนตัมในศูนย์วิทยาศาสตร์นาโนแห่งซิดนีย์ ผู้เขียนให้ไว้ แต่ปัจจุบัน ความสนใจด้านวิชาการกำลังเปลี่ยนไปสู่ภาคอุตสาหกรรม

IBM มีโครงการวิจัยพื้นฐานในสาขานี้ มานานแล้ว Google ได้

เข้าร่วมเมื่อเร็วๆ นี้ ซึ่งลงทุนในทีมมหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนียและMicrosoft ซึ่งเป็นพันธมิตรกับนักวิชาการทั่วโลก รวมถึงมหาวิทยาลัยซิดนีย์ ดูเหมือนว่าจะได้กลิ่นเลือดในน้ำ ผู้ร่วมทุนใน Silicon Valley เพิ่งเริ่มลงทุนในบริษัทสตาร์ทอัพ ใหม่ ๆ ที่ทำงานเพื่อสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัม

สื่อมองการเข้ามาของผู้เล่นเชิงพาณิชย์อย่างผิดๆ ว่าเป็นจุดกำเนิดของการเร่งเทคโนโลยีล่าสุด แทนที่จะเป็นการตอบสนองต่อความก้าวหน้าเหล่านี้

ดังนั้นตอนนี้เราพบข้อเรียกร้องที่แข่งขันกันมากมายเกี่ยวกับความทันสมัยของภาคสนาม ทิศทางของภาคสนามกำลังดำเนินไป และใครจะไปถึงเป้าหมายสุดท้าย ซึ่งก็คือคอมพิวเตอร์ควอนตัมขนาดใหญ่เป็นอันดับแรก

ความล้ำสมัยในเทคโนโลยีที่แปลกประหลาดที่สุด

ไมโครโปรเซสเซอร์ของคอมพิวเตอร์ทั่วไปสามารถมีองค์ประกอบลอจิกพื้นฐานมากกว่าหนึ่งพันล้านองค์ประกอบ ซึ่งเรียกว่าทรานซิสเตอร์ ในระบบควอนตัม หน่วยควอนตัมลอจิกพื้นฐานเรียกว่า คิวบิต และสำหรับตอนนี้ หน่วยส่วนใหญ่จะอยู่ในช่วงหนึ่งโหล

อุปกรณ์ดังกล่าวน่าตื่นเต้นเป็นพิเศษสำหรับนักวิจัยและแสดงถึงความก้าวหน้าอย่างมาก แต่ในแง่ของการใช้งานจริงแล้วอุปกรณ์เหล่านี้เป็นมากกว่าของเล่นเล็กน้อย พวกมันไม่ได้ใกล้เคียงกับสิ่งที่จำเป็นสำหรับการแยกตัวประกอบหรือแอปพลิเคชันอื่น ๆ พวกมันมีขนาดเล็กเกินไปและมีข้อผิดพลาดมากเกินไป แม้ว่าจะมีข้อความพาดหัวข่าวที่น่าตกใจก็ตาม

ตัวอย่างเช่น มันไม่ง่ายเลยที่จะตอบคำถามว่าระบบใดมี qubits ที่ดีที่สุดในตอนนี้

พิจารณาสองเทคโนโลยีที่โดดเด่น ทีมที่ใช้ไอออนดัก จะมีคิวบิตที่ทนทานต่อข้อผิดพลาดแต่ค่อนข้างช้า ทีมที่ใช้qubits ตัวนำยิ่งยวด (รวมถึง IBMและGoogle ) มี qubits ที่ค่อนข้างผิดพลาดซึ่งเร็วกว่ามากและอาจทำซ้ำได้ง่ายกว่าในระยะเวลาอันใกล้

อันไหนดีกว่ากัน? ไม่มีคำตอบที่ตรงไปตรงมา คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่มี qubits จำนวนมากที่ประสบปัญหาข้อผิดพลาดจำนวนมากไม่จำเป็นต้องมีประโยชน์มากไปกว่าเครื่องขนาดเล็กมากที่มี qubits ที่เสถียรมาก

เนื่องจากคอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถมีรูปแบบที่แตกต่างกันได้ (วัตถุประสงค์ทั่วไปเมื่อเทียบกับแอปพลิเคชันเดียว) เราจึงไม่สามารถบรรลุข้อตกลงว่าระบบใดมีความสามารถสูงสุดในปัจจุบัน

ในทำนองเดียวกัน ตอนนี้ดูเหมือนจะมีการแข่งขันที่ไม่มีที่สิ้นสุดสำหรับเมตริกที่เรียบง่าย เช่น จำนวนของ qubits ห้า , 16 , 49 เร็วๆ นี้ ! คำถามที่ว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมมีประโยชน์หรือไม่นั้นมีมากกว่านี้

Credit : ยูฟ่าสล็อต888