Különböző országok tudományos szervezetei dolgoznak az ún. kvantumszámítógépek. A speciális architektúrájú eszközöknek nagyobb teljesítményt kell mutatniuk, és számos feladat megoldását egyszerűsíteniük kell. Teljesen természetes, hogy a katonai és védelmi ipar már érdeklődik az ilyen technológiák iránt.
Végrehajtási folyamat
Elsőként a kanadai D-Wave Systems cég kvantumszámítógépei jelentek meg a piacon. 2007 óta számos processzort vezetett be, amelyek különböző számú qubitre épülnek, különböző képességekkel. Ebben az esetben nem teljes értékű univerzális számítógépről beszélünk, hanem speciális problémák megoldására szolgáló rendszerről. Azonban ebben az esetben a "klasszikus" építészet rendszereivel szembeni fölény mutatkozott.
2011-ben bemutattak egy 128 kvites D-Wave One számítógépet, amely csak diszkrét optimalizálásra képes. Hamarosan több mint 10 millió dollár értékű szerződést kötöttek a Lockheed Martinnal egy gép szállításáról és későbbi karbantartásáról. Kommunikációiban az ügyfélszervezet jelezte, hogy a számítógépet a szoftver területén a legösszetettebb problémák és problémák megoldására használják.
2013-ban a Lockheed-Martin újabb D-Wave Two számítógépet rendelt 512 qubit processzorral. A következő, második típusú számítógépet a NASA által vezetett szervezetcsoportnak adták el egy közös projekthez. A harmadik szerződést a Lockheed Martinnal 2015-ben írták alá, és rendelkezett a D-Wave 2X termék szállításáról, amelynek 1152 qubitja van. További ügyfelek közé tartozik a NASA és a Los Alamos Nemzeti Laboratórium. 2017 elején megkezdődött a D -Wave 2000Q számítógép (2048 qubit) értékesítése - ismét érdeklődni kezdtek a NASA és a kapcsolódó szervezetek iránt. Az Advantage rendszer (5640 qubits) idén lép a piacra.
Júniusban vált ismertté, hogy a USC Viterbi technikumra épülő USC-Lockheed Martin kvantumszámítóközpont a közeljövőben Advantage számítógépet kap. Várhatóan egy erősebb gép kézhezvétele kibővíti a központ képességeit kutatási és gyakorlati rendszerek létrehozására. Ezenkívül az új számítógép bekerül a Leap kvantumfelhő -komplexbe.
A kritika és a korlátozott képességek ellenére a D-Wave Systems kvantumszámítógépei több szerződés tárgyát képezték, és közel 10 éve használják őket különböző szervezetekben. Az ilyen berendezések fő megrendelője a Lockheed Martin, a védelmi ipar egyik legnagyobb szervezete, amely minden jelentős területen tevékenykedik. Továbbá tudományos és kutató szervezetek, köztük alkalmazott területen dolgozik.
A jövő a DARPA -tól
Ez év márciusában a DARPA ügynökség elindította kvantumszámítógép -projektjét. Az ONISQ (Optimization with Noisy Intermediate-Scale Quantum) program keretében tervezik az új számítógépek létrehozásának általános kérdéseinek kidolgozását, majd kész minták létrehozását. Hét "csapat" vesz részt a munkában, amelyben tudományos és tervező szervezetek vesznek részt.
Az ONISQ első szakasza másfél évig tart, ennek keretében technikákat és algoritmusokat kell kidolgozni a kombinatorikus optimalizálási problémák megoldására. Ezután kezdődik a második szakasz, amelynek célja a létrehozott termékek és programok fejlesztése lesz. A program eredményei mind katonai, mind polgári területen alkalmazhatók.
A DARPA figyelembe veszi, hogy egy univerzális kvantumszámítógép létrehozása rendkívül nehéz feladat, ezért egyelőre szerényebb célokat tűznek ki. Különösen megengedett kvantumrendszer szimulátorainak létrehozása "rendes" számítógépen alapulva, vagy hibrid architektúra kifejlesztése korlátozott számú qubit -el.
Orosz perspektíva
Más országokban, beleértve Oroszországban a kvantumszámítástechnika fejlődése még mindig elmarad. Szimulátorok és prototípusok kis számú qubittal rendelkezésre állnak és használatban vannak, de a kereskedelmi értékesítés és a tömeges bevezetés még messze van. A szükséges intézkedéseket azonban megteszik, és a kívánt eredmények a közeljövőben megjelennek.
Például 2018 -ban az Orosz Alapítvány a Fejlett Tanulmányokért elindította a "Kvantumszámítástechnika optikai rendszerei" projektet. Ennek keretében 2018-2021. tervezték a semleges atomokon és integrált optikai áramkörökön alapuló 50 kbit -es számítógépek demonstrátorainak létrehozását. A projekt fő végrehajtója a Moszkvai Állami Egyetem, és számos más szervezet is részt vesz a munkában.
A munka még nem fejeződött be, de már tervezik az új technológiák bevezetését. A kvantumszámítástechnika a Digitális Gazdaság állami program egyik ígéretes területe. Alapvetően új, nagyobb teljesítményű számítógépeket fognak használni az ipar és a gazdaság különböző területein. A jövőben azt javasolják, hogy hozzanak létre kvantum -titkosítási eszközöket nagyobb stabilitással.
A jelenlegi projekt érdekli a különböző kormányzati és kereskedelmi szervezeteket. Így a "Rosatom" állami vállalat és néhány nagy állami és kereskedelmi szervezet érdekelt a kvantumszámítógépek beszerzésében. A védelmi iparban való bevezetésük lehetőségét tárgyalják - de konkrét vállalkozásokat még nem neveztek meg. Nyilvánvaló, hogy az ilyen kérdések a jövőben, a kész prototípusok megjelenése után megoldódnak.
Alkalmazott feladatok
A kvantumszámítógépek fő előnye a hagyományos rendszerekkel szemben a nagyobb teljesítmény. Ennek köszönhetően egy kvantumgéppel gyorsabb számításokat lehet végezni, vagy olyan munkákat lehet végezni, amelyekben más eszközök alkalmazása nem praktikus.
Lockheed Martin több éve foglalkozik kvantumszámítástechnikával. Az ilyen munkák előrehaladásáról, valódi feladatairól és az elért sikerekről szóló részletes információkat nem hozták nyilvánosságra. Ezzel párhuzamosan általános adatokat tettek közzé az irány céljairól és kilátásairól, amelyek különböző következtetések levonását teszik lehetővé.
A cég hivatalos forrásai megemlítik a D-Wave Systems számítógépeinek használatát szoftver-ellenőrző eszközként. A szoftver írásakor bizonyos hibák lehetségesek, amelyek keresése és kijavítása a fejlesztő sok idejét és erőforrását igényli. A nagy sebességű kvantumszámítógép minimális idő alatt képes tesztelni egy programot, és azonosítani a meglévő problémákat. Bizonyos esetekben a kvantumszámítás olyan feladatokkal is megbirkózik, amelyek más architektúrájú rendszerek esetében gyakorlatilag megoldhatatlanok.
A kód felülvizsgálata különböző területeken használható. Példaként említjük a repüléstechnikai szoftverek fejlesztését. A kvantumszámítógép felgyorsítja a programok tesztelésének és fejlesztésének folyamatát, és kész és biztonságos síkot bocsátanak ki tesztelésre. A nagysebességű számítógépek alkalmasak az űripar számításaira is. Néhány ezredmásodpercen belül a D-Wave Two képes kiszámítani a hajó sok pályáját és kiválasztani az optimálisat.
Teljesítménybeli problémák
A Lockheed Martin csak korlátozott kapacitású kvantumrendszerekkel rendelkezik - a D -Wave számítógépei csak egy szűk problémakört oldanak meg. A jövőben széles körű alkalmazási területtel rendelkező univerzális rendszerek megjelenése várható, és ez lehetővé teszi a lehetséges sebesség teljesebb kihasználását.
Nagy mennyiségű adat gyors feldolgozása vagy összetett számítások elvégzése szükséges a védelmi ipar különböző területein. A kvantumszámítógépek bevezetése egyszerűsíti a szoftverfejlesztést, felgyorsítja a különböző struktúrák tervezését és csökkenti a szükséges terepi tesztek számát. A nagy teljesítmény hasznos lehet, ha mesterséges intelligenciával rendelkező rendszereket hoznak létre különböző célokra - ez a terület a katonai és védelmi vállalkozások számára is érdekes.
Általánosságban elmondható, hogy a kvantumszámítástechnika, valamint az általános célú vagy speciális számítógépek nagy érdeklődést mutatnak, és különféle területeken találnak alkalmazásokat. Az ilyen rendszerek bevezetése a várakozásoknak megfelelően a védelmi szektorral kezdődött, és valószínűleg ez lesz a vezető az újabb technológiák és formatervezések fejlesztésében. Várhatóan az alapvetően új számítástechnikai eszközök komolyan érintik az ipart és a hadsereget, de még nem világos, hogy milyen gyorsan jelennek meg az ilyen eredmények, és milyen változások vezetnek ehhez.
