1.
Ce este cloud computing cuantic?
Cloud computing cuantic pune la dispoziție resursele de calcul cuantic pentru organizații, mediul academic și alți utilizatori prin tehnologia cloud.
Calculatoarele cuantice bazate pe cloud rulează mai repede și au mai multă putere de calcul decât computerele tradiționale, deoarece folosesc principiile fizicii cuantice în rezolvarea problemelor complexe de calcul.
Există diferite tipuri de calculatoare cuantice, cum ar fi recoacere cuantice, simulatoare cuantice analogice și calculatoare cuantice universale. Recoacetoarele cuantice sunt considerate cele mai puțin puternice dintre computerele cuantice, dar pot rezolva foarte bine problemele de optimizare. Simulatoarele cuantice analogice, pe de altă parte, sunt sisteme puternice care pot rezolva probleme fizice și biochimice.
Calculatoarele cuantice universale sunt cel mai puternic și utilizat tip de computer cuantic. Sunt și cele mai greu de construit. Calculul de uz general are potențialul de a accesa până la 1 milion de qubiți (unitatea de bază a informațiilor cuantice). Cu toate acestea, tehnologia actuală oferă acces doar la aproximativ 100 până la 400 de qubiți.
Ce legătură au toate acestea cu tehnologia blockchain? Deoarece calculul cuantic este atât de puternic, a atras atenția din partea comunității blockchain, deoarece ar putea fi folosit pentru a dăuna tehnologiei blockchain așa cum o cunoaștem astăzi.
În primul rând, se emite ipoteza că calculul cuantic ar putea fi folosit pentru a obține un avantaj nedrept față de alți mineri cu dovadă de lucru (PoW) și pentru a domina mineritul blockchain. Acest lucru pune rețelele PoW descentralizate precum Bitcoin (BTC) și Litecoin (LTC) sub amenințarea centralizării.
În al doilea rând, calculul cuantic ar putea, teoretic, să decripteze și codurile de criptare utilizate de blockchain-uri. Aceasta înseamnă că calculul cuantic poate folosi criptografie pentru a ataca rețelele blockchain. Cu toate acestea, nu este totul nenorocire și întuneric pentru criptosisteme, deoarece cloud computing cuantic poate oferi, de asemenea, o soluție eficientă pentru a proteja și întări blockchain-urile împotriva atacurilor cuantice.
2.
Care este diferența dintre cloud computing și cloud computing cuantic?
Cloud computing cuantic aplică principii cuantice pentru calcularea distribuită, în timp ce cloud computing utilizează servere la distanță pentru a furniza servicii de calcul distribuite.
Cloud computing se referă pur și simplu la furnizarea de servicii precum stocarea datelor, servere, baze de date și rețele prin Internet. De exemplu, organizațiile pot alege servicii de stocare în cloud pentru a reduce costurile de întreținere hardware și alte costuri, în loc să stocheze date pe servere fizice la fața locului.
Cloud computing cuantic, pe de altă parte, este derivat din calculul cuantic - o formă de calcul care utilizează principiile mecanicii cuantice pentru a rezolva probleme complexe. Oferă utilizatorilor computere cuantice și acces la servicii și soluții cuantice prin cloud.
Companiile care folosesc cloud computing, cum ar fi Google, Amazon, IBM și Microsoft, sunt, de asemenea, lider în dezvoltarea computerelor cuantice pentru a perfecționa tehnologia de calcul și a face computerele cuantice accesibile pentru mai mulți utilizatori prin intermediul cloudului. De exemplu, computerul cuantic Osprey de la IBM are 433 de qubiți. Compania intenționează să crească până la 4.000 de qubiți până în 2025.
Înrudit: Criptomonede și calculul cuantic: o scufundare profundă în viitorul criptomonedelor
3.
Cum funcționează cloud computing cuantic?
Similar cu soluțiile platform-as-a-service, serviciile de cloud computing cuantic funcționează conectând utilizatorii direct la procesoare, emulatoare și simulatoare cuantice.
Calculatoarele cuantice fizice sunt extrem de complexe, făcând accesul bazat pe cloud o configurație ideală pentru cei care trebuie să profite de puterea de calcul cuantică fără a-și cumpăra propria mașină.
Potrivit IBM, sistemul său hardware cuantic - care are aproximativ dimensiunea unei mașini obișnuite - constă în principal dintr-un sistem de răcire pentru a se asigura că procesorul supraconductor rămâne la o temperatură ideală de funcționare ultra-rece.
Sistemele hardware cuantice constau din superfluide, care pot suprarăci sistemul, care formează joncțiuni Josephson pentru a transporta sarcina prin tunel cuantic și qubiți, care facilitează controlul comportamental și transferul de informații;
Qubiții pot îndeplini o funcție importantă numită suprapunere, care le permite să plaseze informațiile cuantice pe care le dețin într-o stare de suprapunere sau o combinație a tuturor configurațiilor posibile ale qubitului. Acest fenomen permite crearea de spații de calcul multidimensionale care facilitează rezolvarea unor probleme complexe.
Un alt lucru de înțeles atunci când vorbim despre calculul cuantic este conceptul de întanglement – un efect mecanic cuantic. Încurcarea este o corelație între comportamentul a două lucruri independente. În contextul întanglementării cuantice, pe măsură ce qubiții se încurcă, ei provoacă schimbarea altor qubiți, permițând sistemului să găsească soluții mai rapid decât un computer convențional.
Spre deosebire de concepția greșită obișnuită că calculul cuantic poate rezolva probleme complexe încercând toate configurațiile posibile ale problemei în paralel, calculatoarele cuantice exploatează întricarea qubiților pentru a explora probabilitatea. Apoi execută algoritmul pentru a-și crește șansele de a ajunge la cel mai bun răspuns.
4.
Care este scopul cloud computing-ului cuantic?
Calculul cuantic are potențialul de a rezolva probleme anterior insolubile în diverse domenii, cum ar fi economie, proiectarea și dezvoltarea de medicamente, finanțe, logistică și multe altele.
De exemplu, platformele de cloud computing cuantice la scară largă pot fi folosite pentru a rezolva probleme legate de optimizarea logisticii și programarea resurselor în mediile de afaceri. În domeniul sănătății, cloud computing cuantic are potențialul de a analiza cantități mari de date despre pacienți pentru a găsi cele mai eficiente tratamente pentru anumite boli.
În plus, în domeniul securității cibernetice, computerele cuantice își pot folosi puterea de calcul îmbunătățită pentru a ajuta la combaterea criminalității cibernetice și a încălcării datelor. Beneficiile cloud computing-ului cuantic sunt multe. Un beneficiu semnificativ este că permite organizațiilor să obțină acces la puterea calculului cuantic fără a-și achiziționa propriile mașini și sisteme de răcire.
De asemenea, permite cercetătorilor cuantici, cum ar fi studenții la fizica cuantică și cadrele universitare, să înțeleagă mai bine principiile cuantice și să efectueze experimente fără a necesita acces la un computer cuantic.
5.
Cum este utilizat cloud computing cuantic?
Aplicațiile actuale ale cloud computing cuantic includ aplicații legate de testarea algoritmului cuantic.
Mai exact, algoritmii cuantici sunt creați pe computere convenționale și testați pe computere cuantice pentru a asigura fezabilitatea. Deoarece tehnologia implicată în calculul cuantic este costisitoare și are bariere mari la intrare, cloud computing cuantic permite întreprinderilor și cercetătorilor să utilizeze tehnologia pentru a explora o varietate de aplicații de calcul cuantic.
Calculul cuantic este încă în stadiile incipiente de dezvoltare și implementare, astfel încât ratele de adoptare rămân scăzute. Cu toate acestea, punerea la dispoziție a acestei tehnologii prin cloud computing distribuit este un schimbător de joc care deschide ușa pentru multe aplicații potențiale în viitor.
6.
Cum arată viitorul cloud computing-ului cuantic?
Experții prevăd că implementarea calculului cuantic bazat pe cloud poate fi mai dificilă decât inteligența artificială, care a crescut în ultimul deceniu.
Această provocare se datorează parțial cerințelor tehnice complexe ale calculatoarelor cuantice. Deoarece sistemele hardware cuantice necesită condiții de funcționare extrem de reci, furnizorii de cloud vor trebui să construiască spații dedicate calculatoarelor cuantice. Centrele de date care există astăzi sunt slab echipate în acest scop.
În plus, calculul cuantic și software-ul asociat se află încă în fazele incipiente de dezvoltare și implementare, astfel încât industria în ansamblu este încă considerată în curs de dezvoltare. De asemenea, programatorii vor trebui să stăpânească noi abilități de aritmetică și logică, deoarece metodele tipice de programare digitală sunt foarte diferite de cele necesare pentru calculul cuantic.
Cu toate acestea, experții sunt optimiști cu privire la potențialul cloud computing cuantic și cred că ar putea aduce beneficii uriașe pentru diverse industrii, inclusiv finanțe, logistică, asistență medicală și tehnologie.
Pe măsură ce tehnologia se dezvoltă, este încă foarte probabil ca calculul cuantic bazat pe cloud să devină disponibil pe scară largă în viitorul apropiat, făcând mai ușor și mai rentabil pentru companii să folosească această tehnologie puternică.
Companiile de cloud vor deveni probabil primul lot de furnizori sub-as-a-service, deoarece serviciul va extinde pur și simplu ofertele existente. Dacă este implementat și comercializat în mod eficient, cloud computing-ul cuantic ar putea deveni la fel de omniprezent precum inteligența artificială și implementările de învățare automată.