Mashirika ya kisayansi kutoka nchi tofauti yanafanya kazi juu ya uumbaji wa kile kinachojulikana. kompyuta za quantum. Vifaa vya usanifu maalum vinapaswa kuonyesha kuongezeka kwa utendaji na kurahisisha suluhisho la majukumu kadhaa. Ni kawaida kabisa kwamba tasnia ya jeshi na ulinzi tayari zinavutiwa na teknolojia kama hizo.
Mchakato wa utekelezaji
Wa kwanza kuonekana kwenye soko walikuwa kompyuta nyingi kutoka kampuni ya Canada D-Wave Systems. Tangu 2007, imeanzisha wasindikaji anuwai kulingana na idadi tofauti ya qubits na uwezo tofauti. Katika kesi hii, hatuzungumzii juu ya kompyuta kamili ya ulimwengu, lakini juu ya mfumo maalum wa kutatua shida maalum. Walakini, katika kesi hii, ubora juu ya mifumo ya usanifu wa "classical" ilionyeshwa.
Mnamo mwaka wa 2011, kompyuta ya D-Wave One ya 128-qubit ilianzishwa, inayoweza kufanya utaftaji thabiti tu. Hivi karibuni kulikuwa na mkataba wenye thamani ya zaidi ya dola milioni 10 na Lockheed Martin kwa usambazaji wa mashine moja na matengenezo yake ya baadaye. Katika mawasiliano yake, shirika la mteja lilionyesha kuwa kompyuta itatumika kutatua shida na shida ngumu zaidi katika uwanja wa programu.
Mnamo 2013, Lockheed-Martin aliamuru kompyuta mpya ya D-Wave Two na processor ya 512-qubit. Kompyuta iliyofuata, aina ya Pili, iliuzwa kwa kikundi cha mashirika yaliyoongozwa na NASA kwa mradi wa pamoja. Mkataba wa tatu na Lockheed Martin ulisainiwa mnamo 2015 na kutolewa kwa uwasilishaji wa bidhaa ya D-Wave 2X, ambayo ina qubits 1,152. Wateja wengine ni pamoja na NASA na Maabara ya Kitaifa ya Los Alamos. Mwanzoni mwa 2017, mauzo ya kompyuta ya D-Wave 2000Q (qubits 2048) ilianza - walivutiwa tena na NASA na mashirika yanayohusiana. Mfumo wa Faida (qubits 5640) unaingia sokoni mwaka huu.
Mnamo Juni, ilijulikana kuwa kituo cha kompyuta cha USC-Lockheed Martin cha msingi kulingana na shule ya ufundi ya USC Viterbi itapokea kompyuta ya Advantage hivi karibuni. Inatarajiwa kwamba kupokelewa kwa mashine yenye nguvu zaidi kutapanua uwezo wa kituo kufanya utafiti na kuunda mifumo ya vitendo. Kwa kuongezea, kompyuta mpya itajumuishwa katika tata ya wingu la kiwango kikubwa cha wingu.
Licha ya kukosolewa na uwezo mdogo, kompyuta nyingi kutoka kwa D-Wave Systems imekuwa mada ya mikataba kadhaa na imekuwa ikitumika katika mashirika anuwai kwa karibu miaka 10. Mteja mkuu wa vifaa hivyo alikuwa Lockheed Martin, moja ya mashirika makubwa katika tasnia ya ulinzi, inayofanya kazi katika maeneo yote makubwa. Pia, mashirika ya kisayansi na utafiti, incl. kuajiriwa katika uwanja uliotumika.
Baadaye kutoka DARPA
Mnamo Machi mwaka huu, wakala wa DARPA ilizindua mradi wake wa kompyuta ya kiasi. Ndani ya mfumo wa mpango wa ONISQ (Uboreshaji na Sauti ya Kati ya Kelele), imepangwa kushughulikia maswala ya jumla ya kuunda kompyuta mpya, na kisha kuunda sampuli zilizopangwa tayari. "Timu" saba zinahusika katika kazi hiyo, ambayo mashirika ya kisayansi na ya muundo hushiriki.
Hatua ya kwanza ya ONISQ itadumu mwaka na nusu; ndani ya mfumo wake, inahitajika kukuza mbinu na algorithms za kutatua shida za utaftaji mchanganyiko. Kisha hatua ya pili itaanza, kusudi lao itakuwa kuboresha bidhaa na programu zilizoundwa. Matokeo ya programu yanaweza kupata matumizi katika nyanja zote za kijeshi na za raia.
DARPA inazingatia kuwa kuunda kompyuta ya jumla ya kiwango cha juu ni kazi ngumu sana, na kwa hivyo, kwa sasa wanaweka malengo ya kawaida. Hasa, inaruhusiwa kuunda simulators ya mfumo wa quantum kulingana na kompyuta "ya kawaida" au kukuza usanifu wa mseto na idadi ndogo ya qubits.
Mtazamo wa Kirusi
Katika nchi zingine, incl. huko Urusi, ukuzaji wa kompyuta nyingi bado uko nyuma. Simulators na prototypes zilizo na idadi ndogo ya qubits zinapatikana na zinatumika, lakini mauzo ya kibiashara na kupitishwa kwa wingi bado iko mbali. Walakini, hatua muhimu zinachukuliwa, na matokeo yanayotarajiwa yataonekana katika siku za usoni.
Kwa mfano, mnamo 2018, Shirika la Urusi la Utafiti wa Juu lilizindua mradi wa "Optical Systems of Quantum Computing". Kama sehemu ya kazi hii mnamo 2018-2021. ilipangwa kuunda waandamanaji wa kompyuta na qubits 50 kulingana na atomi za upande wowote na nyaya za macho zilizounganishwa. Msimamizi mkuu wa mradi huo ni Chuo Kikuu cha Jimbo la Moscow, na mashirika mengine kadhaa pia yanahusika katika kazi hiyo.
Kazi bado haijakamilika, lakini tayari kuna mipango ya kuanzisha teknolojia mpya. Kompyuta ya Quantum ni moja wapo ya maeneo ya kuahidi ya mpango wa hali ya Uchumi wa Dijiti. Kimsingi kompyuta mpya zilizo na utendaji ulioongezeka zitatumika katika maeneo anuwai ya tasnia na uchumi. Katika siku zijazo, inashauriwa kuunda njia za usimbuaji wa idadi na utulivu ulioongezeka.
Mradi wa sasa unavutia serikali na mashirika anuwai ya kibiashara. Kwa hivyo, shirika la serikali "Rosatom" na mashirika makubwa ya serikali na biashara yanavutiwa kupata kompyuta za quantum. Uwezekano wa kuanzishwa kwao katika tasnia ya ulinzi inajadiliwa - lakini biashara maalum bado hazijatajwa. Inavyoonekana, maswala kama haya yatatatuliwa katika siku zijazo, baada ya kuonekana kwa prototypes zilizopangwa tayari.
Kazi zinazotumika
Faida kuu ya kompyuta za quantum juu ya mifumo ya jadi ni utendaji wao ulioongezeka. Shukrani kwa hii, mashine ya quantum inaweza kutumika kwa mahesabu ya haraka au kwa kufanya kazi maalum ambayo matumizi ya njia zingine hayafai.
Lockheed Martin amehusika na hesabu ya quantum kwa miaka kadhaa. Maelezo ya kina juu ya maendeleo ya kazi kama hizo, majukumu yao halisi na mafanikio yaliyopatikana hayakufunuliwa. Wakati huo huo, data ya jumla juu ya malengo na matarajio ya mwelekeo imechapishwa, ambayo inaruhusu hitimisho tofauti kutolewa.
Rasilimali rasmi za kampuni hiyo zinataja matumizi ya kompyuta kutoka kwa D-Wave Systems kama zana ya uthibitishaji wa programu. Wakati wa kuandika programu, makosa kadhaa yanawezekana, utaftaji na marekebisho ambayo inachukua wakati mwingi na rasilimali za msanidi programu. Kompyuta ya kasi ya kasi inaweza kujaribu programu kwa muda mdogo na kutambua shida zilizopo. Katika hali nyingine, kompyuta ndogo ina uwezo wa kukabiliana na kazi ambazo haziwezi kufutwa kwa mifumo na usanifu mwingine.
Ukaguzi wa nambari unaweza kutumika katika nyanja anuwai. Ukuzaji wa programu ya teknolojia ya anga inapewa kama mfano. Kompyuta ya kiasi itaongeza kasi ya mchakato wa kujaribu na kuboresha programu, na ndege iliyo tayari na salama itatolewa kwa majaribio. Kompyuta za kasi pia zinafaa kwa mahesabu katika tasnia ya nafasi. Ndani ya milliseconds chache, D-Wave mbili inaweza kuhesabu trajectories nyingi za meli na kuchagua mojawapo.
Maswala ya utendaji
Lockheed Martin ana mifumo ya idadi tu iliyo na uwezo mdogo - kompyuta kutoka D-Wave hutatua tu shida nyembamba. Katika siku zijazo, kuibuka kwa mifumo ya ulimwengu na maeneo anuwai ya matumizi inatarajiwa, na hii itafanya uwezekano wa kutumia kikamilifu kasi inayowezekana.
Usindikaji wa haraka wa idadi kubwa ya data au kufanya mahesabu tata inahitajika katika maeneo anuwai ya tasnia ya ulinzi. Kuanzishwa kwa kompyuta za kiasi kutarahisisha utengenezaji wa programu, kuharakisha muundo wa miundo anuwai, na kupunguza idadi ya vipimo vya uwanja vinavyohitajika. Utendaji wa juu unaweza kuwa muhimu wakati wa kuunda mifumo na akili ya bandia kwa madhumuni anuwai - eneo hili pia linavutia kwa wafanyabiashara wa kijeshi na ulinzi.
Kwa ujumla, kompyuta ndogo, pamoja na kusudi la jumla au kompyuta maalum, zinavutia sana na zinaweza kupata programu katika nyanja anuwai. Kuanzishwa kwa mifumo kama hiyo, kama inavyotarajiwa, kulianza na sekta ya ulinzi na, uwezekano mkubwa, itakuwa kiongozi katika ukuzaji wa teknolojia mpya na miundo. Inatarajiwa kwamba njia mpya za kimsingi za kompyuta zitaathiri sana tasnia na jeshi, lakini ni kwa jinsi gani matokeo hayo yatatokea haraka na ni mabadiliko gani yatakayosababisha bado haijulikani.
