Newsy

Naukowcy opracowali algorytm wykorzystujący moc komputerów kwantowych. Dzięki niemu urządzenia mają szansę na szybsze upowszechnienie się [DEPESZA]

2020-11-18  |  06:00
Wszystkie newsy

Wraz z upowszechnieniem się komputerów kwantowych konieczne będzie wdrożenie nowych systemów obliczeniowych przystosowanych do wykonywania operacji matematycznych w nowym, kwantowym środowisku. Zespół inżynierów z City College of New York poczynił ważny krok na drodze do wykorzystania potencjału tych maszyn – stworzono algorytm zaprojektowany z myślą o wykonywaniu obliczeń kwantowych.

– Fizyka kwantowa jest podstawową teorią przyrody, która prowadzi do powstawania cząsteczek i powstałej wokół nas materii – wskazuje fizyk kwantowy Pouyan Ghaemi, adiunkt na wydziale naukowym City College of New York. – Wiadomo już, że kiedy mamy makroskopową liczbę cząstek kwantowych, takich jak elektrony w metalu, które oddziałują ze sobą, pojawiają się nowe zjawiska, takie jak nadprzewodnictwo.

Sposób funkcjonowania komputerów kwantowych jest zgoła odmienny od działania maszyn opartych na elektronice krzemowej. Klasyczne komputery dokonują obliczeń za pośrednictwem systemu zero-jedynkowego, każdy bit informacji może przechowywać wyłącznie jedną wartość: jeden bądź zero. Komputery kwantowe wyłamują się z tego schematu i przeprowadzają obliczenia oparte na kubitach, zdolnych do przechowywania stanów pośrednich między zerem a jedynką. Taka konstrukcja czyni je urządzeniami o znacznie większym potencjale obliczeniowym niż komputery krzemowe. Aby go wykorzystać, należy sięgnąć po nowy język programowania zdolny do interpretowania kubitowych informacji.

Zespół z City College of New York opisał podstawy działania takiego algorytmu w pracy „Creating and Manipulating a Laughlin-Type ν=1/3 Fractional Quantum Hall State on a Quantum Computer with Linear Depth Circuits”, która zostanie opublikowana w grudniowym magazynie „PRX Quantum” wydawanym przez American Physical Society.

– W ramach naszych badań opracowaliśmy algorytm kwantowy, który można wykorzystać do badania klasy wieloelektronowych układów kwantowych przy użyciu komputerów kwantowych. Nasz algorytm otwiera przestrzeń do wykorzystania nowych urządzeń kwantowych w badaniu problemów, które są dość trudne do zbadania przy użyciu klasycznych komputerów – podkreśla Pouyan Ghaemi.

Nadrzędnym celem wspomnianej pracy badawczej było wypracowanie narzędzi, które umożliwią pracę z dużą liczbą interakcji kwantowych jednocześnie. Tylko algorytmy zdolne do masowego przetwarzania danych zapisanych w kubitach będą mogły wykorzystać pełny potencjał komputerów kwantowych.

– Bezpośrednim efektem naszych badań jest dostarczenie narzędzi do ulepszania kwantowych urządzeń obliczeniowych. Ich bezpośrednie, rzeczywiste zastosowanie pojawi się, gdy komputery kwantowe będą mogły być używane w codziennych zastosowaniach – przekonuje fizyk.

Według analityków z firmy MarketsandMarkets wartość globalnego rynku obliczeń kwantowych w 2019 roku wyniosła 93 mld dol. Przewiduje się, że do 2024 roku wzrośnie do 283 mld dol. przy średniorocznym tempie wzrostu na poziomie blisko 25 proc.

Czytaj także

Kalendarium

Więcej ważnych informacji

Jedynka Newserii

Handel

Piwo bezalkoholowe stanowi już 6,5 proc. sprzedaży browarów. Konsumenci świadomie ograniczają spożycie alkoholu

W 2024 roku polscy konsumenci kupowali ponad 1 mln butelek i puszek piwa 0,0% dziennie. Przez ostatnią dekadę rynek tych piw urósł pod względem wolumenu 10-krotnie. Branża inwestuje w innowacje w segmencie piw bezalkoholowych, wzmacniając nie tylko smak, ale również ich wartości odżywcze. Piwa 0,0% wpisują się w coraz popularniejszy, zwłaszcza wśród młodszego pokolenia, trend NoLo (no alcohol low alcohol), co może okazać się furtką do ograniczenia konsumpcji alkoholu.

Transport

Ataki cybernetyczne na kolej stają się coraz częstsze. Hakerzy zwykle chcą doprowadzić do paraliżu

W pierwszym kwartale tego roku hakerzy zaatakowali systemy sprzedaży biletów w polskiej i ukraińskiej kolei. Zagrożenia wiążą się jednak również z atakami na systemy zasilania i zarządzania ruchem. Wszystkie tego typu zdarzenia mają jeden cel – mniejszy lub większy paraliż transportu kolejowego, co w obecnej sytuacji geopolitycznej przekłada się na bezpieczeństwo strategiczne. W wielu przypadkach wciąż najsłabszym ogniwem jest człowiek – albo dlatego, że nienależycie chroni hasła i dostęp do urządzeń, albo dlatego, że nadane mu uprawnienia są nieadekwatnie szerokie w stosunku do realnych potrzeb.

Edukacja

Polska nauka potrzebuje różnych źródeł finansowania. Trwają rozmowy o zmianach w systemie

– Finansowanie polskiej nauki wymaga zmian, ale do tego potrzeba politycznej woli i odwagi – ocenia prof. dr hab. Grzegorz Mazurek, rektor Akademii Leona Koźmińskiego. Wśród propozycji wymienia stworzenie systemu zachęt dla biznesu do inwestowania w naukę i edukację, wyznaczenie strategicznych obszarów badań, na które będą trafiały fundusze, czy rozliczanie instytucji naukowych z wykorzystania publicznych pieniędzy. W ramach cyklu „Porozmawiajmy o polskiej nauce” MNiSW w ostatnich miesiącach prowadzi konsultacje ze środowiskiem akademickim i badawczym na temat stojących przed sektorem wyzwań i możliwych do wdrożenia rozwiązań, nie tylko dotyczących finansowania.

Szkolenia

Akademia Newserii

Akademia Newserii to projekt, w ramach którego najlepsi polscy dziennikarze biznesowi, giełdowi oraz lifestylowi, a  także szkoleniowcy z wieloletnim doświadczeniem dzielą się swoją wiedzą nt. pracy z mediami.