Деп аталган нерсени түзүү боюнча ар кайсы өлкөлөрдүн илимий уюмдары иштеп жатышат. кванттык компьютерлер. Атайын архитектуранын аппараттары иштин жогорулашын көрсөтүшү жана бир катар милдеттерди чечүүнү жөнөкөйлөштүрүшү керек. Аскердик жана коргонуу өнөр жайлары буга чейин мындай технологияларга кызыгып жатканы табигый нерсе.
Ишке ашыруу процесси
Базарда биринчи болуп канадалык D-Wave Systems компаниясынын кванттык компьютерлери пайда болгон. 2007 -жылдан бери ар кандай мүмкүнчүлүктөрү бар кубиттердин башка санына негизделген бир катар процессорлорду киргизди. Бул учурда, биз толук кандуу универсалдуу компьютер жөнүндө эмес, конкреттүү маселелерди чечүү үчүн адистештирилген система жөнүндө айтып жатабыз. Бирок, бул учурда "классикалык" архитектуранын системасынан артыкчылыгы көрсөтүлдү.
2011-жылы дискреттик оптимизацияны гана аткара ала турган 128 кубит D-Wave One компьютери киргизилген. Көп өтпөй Lockheed Martin менен бир машинаны алып келүү жана андан кийинки тейлөө үчүн 10 миллион доллардан ашык суммадагы келишим түзүлгөн. Өз билдирүүлөрүндө кардар уюму компьютер программалык камсыздоо жаатындагы эң татаал маселелерди жана көйгөйлөрдү чечүү үчүн колдонуларын көрсөткөн.
2013-жылы Локхид-Мартин 512-кубит процессорлуу жаңы D-Wave Two компьютерине заказ берген. Кийинки Экинчи типтеги компьютер НАСА жетектеген уюмдардын тобуна биргелешкен долбоор үчүн сатылды. Үчүнчү келишим Lockheed Martin менен 2015-жылы түзүлүп, D-Wave 2X продукциясын жеткирүүнү караштырган, анда 1152 кубит бар. Башка кардарларга NASA жана Лос Аламос улуттук лабораториясы кирет. 2017 -жылдын башында D -Wave 2000Q компьютерин сатуу башталды (2048 кубит) - алар кайрадан НАСАга жана тиешелүү уюмдарга кызыгып калышты. Advantage системасы (5640 qubits) быйыл рынокко чыгат.
Июнь айында, USC Viterbi техникалык мектебинин базасындагы USC-Lockheed Martin кванттык эсептөө борбору жакын арада Advantage компьютерин алары белгилүү болду. Күчтүүрөөк машинанын алынышы изилдөө жүргүзүү жана практикалык системаларды түзүү үчүн борбордун мүмкүнчүлүктөрүн кеңейтет деп күтүлүүдө. Мындан тышкары, жаңы компьютер Leap кванттык булут комплексине киргизилет.
Сынга жана чектелген мүмкүнчүлүктөргө карабастан, D-Wave Systemsден келген кванттык компьютерлер бир нече келишимдердин предмети болгон жана дээрлик 10 жылдан бери ар кандай уюмдарда колдонулган. Мындай жабдуулардын негизги кардары Lockheed Martin болгон, коргонуу өнөр жайындагы эң ири уюмдардын бири, бардык негизги аймактарда иштейт. Ошондой эле, илимий жана изилдөө уюмдары, анын ичинде. колдонмо тармагында иштейт.
Келечек DARPAдан
Ушул жылдын март айында DARPA агенттиги компьютердик кванттык долбоорун ишке киргизди. ONISQ (Ызы-чуу Intermediate-Scale Quantum менен оптималдаштыруу) программасынын алкагында жаңы компьютерлерди түзүүнүн жалпы маселелерин иштеп чыгуу, андан кийин даяр үлгүлөрдү түзүү пландаштырылууда. Илимий жана конструктордук уюмдар катышкан ишке жети «бригада» тартылган.
ONISQнын биринчи баскычы бир жарым жылга созулат; анын алкагында комбинатордук оптималдаштыруу маселелерин чечүү үчүн техниканы жана алгоритмдерди иштеп чыгуу талап кылынат. Андан кийин экинчи этап башталат, анын максаты түзүлгөн продуктыларды жана программаларды жакшыртуу. Программанын жыйынтыктары аскердик жана жарандык чөйрөдө колдонмо таба алат.
DARPA универсалдуу кванттык компьютерди түзүү өтө татаал иш экенин эске алат, ошондуктан азырынча алар жөнөкөй максаттарды коюшат. Тактап айтканда, "кадимки" компьютердин негизинде кванттык системанын тренажерлорун түзүүгө же чектелген сандагы кубиттер менен гибриддик архитектураны өнүктүрүүгө уруксат берилген.
Орус көз карашы
Башка өлкөлөрдө, анын ичинде. Россияда кванттык эсептөөнүн өнүгүүсү дагы эле артта калууда. Аз сандагы кубиттер менен тренажерлор жана прототиптер бар жана колдонууда, бирок коммерциялык сатуу жана массалык кабыл алуу дагы эле алыс. Бирок, керектүү чаралар көрүлүүдө жана каалаган жыйынтык жакынкы келечекте пайда болот.
Мисалы, 2018 -жылы Орус иликтөө фонду "Кванттык эсептөөнүн оптикалык системалары" долбоорун ишке киргизди. Бул иштин алкагында 2018-2021-жж. нейтралдуу атомдорго жана интегралдык оптикалык микросхемаларга негизделген 50 кубит менен эсептөө машиналарынын демонстранттарын түзүү пландаштырылган. Долбоордун башкы аткаруучусу Москва мамлекеттик университети болуп саналат жана башка бир катар уюмдар да бул ишке тартылган.
Иш азырынча бүтө элек, бирок жаңы технологияларды киргизүү пландары бар. Кванттык эсептөө - Санариптик экономика мамлекеттик программасынын келечектүү багыттарынын бири. Өндүрүмдүүлүгү жогорулаган принципиалдуу жаңы компьютерлер өнөр жайдын жана экономиканын ар кайсы тармактарында колдонулат. Келечекте туруктуулукту жогорулатуу менен кванттык шифрлөө каражаттарын түзүү сунушталууда.
Учурдагы долбоор ар кандай мамлекеттик жана коммерциялык уюмдарды кызыктырат. Ошентип, "Росатом" мамлекеттик корпорациясы жана кээ бир ири мамлекеттик жана коммерциялык уюмдар кванттык компьютерлерди алууга кызыкдар. Аларды коргоо өнөр жайына киргизүү мүмкүнчүлүктөрү талкууланып жатат - бирок конкреттүү ишканалар азырынча атала элек. Кыязы, мындай маселелер келечекте, даяр прототиптер пайда болгондон кийин чечилет окшойт.
Колдонулган милдеттер
Кванттык компьютерлердин салттуу системалардан негизги артыкчылыгы - алардын иштөө көрсөткүчтөрүнүн жогорулашы. Мунун урматында кванттык машина тезирээк эсептөөлөр үчүн же башка каражаттарды колдонуу мүмкүн болбогон белгилүү бир жумуштарды аткаруу үчүн колдонулушу мүмкүн.
Lockheed Martin бир нече жылдан бери кванттык эсептөө менен алектенет. Мындай иштердин жүрүшү, алардын чыныгы милдеттери жана жетишилген ийгиликтери тууралуу деталдуу маалыматтар ачыкталган жок. Ошол эле учурда, багыттын максаттары жана перспективалары жөнүндө жалпы маалыматтар жарыяланды, бул ар кандай тыянактарды чыгарууга мүмкүндүк берет.
Компаниянын расмий ресурстары программалык камсыздоону текшерүү куралы катары D-Wave Systems компьютерлерин колдонууну эскертет. Программалык камсыздоону жазууда кээ бир каталар кетиши мүмкүн, аларды издөө жана оңдоо иштеп чыгуучунун көп убактысын жана ресурстарын талап кылат. Жогорку ылдамдыктагы кванттык компьютер программаны эң аз убакыттын ичинде текшерип, болгон көйгөйлөрдү аныктай алат. Кээ бир учурларда, кванттык эсептөө башка архитектурасы бар системалар үчүн иш жүзүндө ээрибес милдеттерди жеңе алат.
Код карап чыгуу ар кандай тармактарда колдонулушу мүмкүн. Авиациялык технология үчүн программалык камсыздоону иштеп чыгуу мисал катары келтирилген. Кванттык компьютер программаларды тестирлөө жана өркүндөтүү процессин тездетет жана тестирлөөгө даяр жана коопсуз учак чыгарылат. Жогорку ылдамдыктагы компьютерлер космостук өндүрүштөгү эсептөөлөргө да ылайыктуу. Бир нече миллисекунд ичинде D-Wave Two кеменин көптөгөн траекторияларын эсептеп, оптималдуусун тандай алат.
Өндүрүмдүүлүк маселелери
Lockheed Martin чектелген мүмкүнчүлүктөрү бар гана кванттык системаларга ээ - D -Waveден келген компьютерлер тар чөйрөдөгү маселелерди гана чечет. Келечекте кеңири колдонуу чөйрөсү бар универсалдуу системалардын пайда болушу күтүлүүдө жана бул мүмкүн болгон ылдамдыкты дагы толук колдонууга мүмкүндүк берет.
Коргонуу өнөр жайынын ар кайсы чөйрөсүндө чоң көлөмдөгү маалыматтарды тез иштетүү же татаал эсептөөлөрдү жүргүзүү талап кылынат. Кванттык компьютерлерди киргизүү программалык камсыздоону иштеп чыгууну жөнөкөйлөтөт, ар кандай структуралардын дизайнын тездетет жана талаа сыноолорунун санын азайтат. Жогорку көрсөткүчтөр ар кандай максаттар үчүн жасалма интеллект менен системаларды түзүүдө пайдалуу болушу мүмкүн - бул аймак аскердик жана коргонуу ишканалары үчүн да кызыгуу жаратат.
Жалпысынан алганда, кванттык эсептөө, ошондой эле жалпы колдонуудагы же адистештирилген компьютерлер чоң кызыгууну жаратат жана ар кандай тармактарда колдонмолорду таба алышат. Мындай системаларды киргизүү, күтүлгөндөй эле, коргонуу секторунан башталган жана, кыязы, ал жаңы технологияларды жана конструкцияларды иштеп чыгууда лидер болот. Принципиалдуу түрдө жаңы эсептөө каражаттары индустрияга жана аскерлерге олуттуу таасирин тийгизет деп күтүлүүдө, бирок мындай жыйынтыктар канчалык тез пайда болору жана ага кандай өзгөрүүлөр алып келери азырынча белгисиз.
