Бъдещето на високите технологии е пред нас.

Изследователите на Nvidia твърдят, че са постигнали значителен напредък в създаването на напълно функционален и търговски жизнеспособен квантов компютър, базиран на моделиране с помощта на графични процесори (GPU).

Въпреки дългогодишните усилия за разработване на квантови компютри, физиците все още нямат консенсус относно най-ефективния начин за тяхното изграждане.

Квантовата физика и компютрите

Квантовите компютри работят по по-различен начин от класическите компютри. Традиционните компютри използват двоични битове за извършване на изчисленията, докато квантовите компютри използват кубити, което им дава възможност да извършват много по-сложни изчисления.

Съществуват няколко подхода за изграждане на квантови компютри, като всеки от тях изисква скъпа инфраструктура, усъвършенствано инженерство и пионерски изследвания в областта на теоретичната математика и физиката.

Към днешна дата двата най-разпространени подхода са квантово логическо управление (quantum gating) и квантово отгряване (quantum annealing). Тези подходи са много различни и имат свои собствени уникални възможности.

Nvidia се фокусира върху разработването на система за квантово отгряване. Богатият опит на компанията в областта на графичните процесори за игри и изкуствен интелект ѝ предоставя уникални възможности за изследвания в областта на квантовите изчисления чрез моделиране на суперкомпютри.

Суперкомпютрите срещу суперклъстерите

Според наскоро публикувано проучване екипът на Nvidia е използвал стотици хиляди графични процесори в няколко отделни клъстера, за да симулира поведението на система за квантово отгряване.

Обикновено подобни симулации се изпълняват на суперкомпютри с клъстерни архитектури, базирани на CPU. Графичните процесори на Nvidia обаче предлагат много по-мощна алтернатива.

Изследването на Nvidia описва как екипът е използвал тези симулации за решаване на проблем в системите за отгряване, при който магнитните частици в квантовия компютър внезапно променят поведението си. Чрез симулациите екипът стига до решение, включващо манипулиране на магнитните полета. Това би могло да допринесе за създаването на цялостна система за квантово отгряване, която да се предлага на пазара.

Бъдещи приложения

Системите за квантово отгряване са разработени за решаване на конкретни проблеми. За разлика от квантовите компютри с общо предназначение, те са предназначени за решаване на проблеми в областта на оптимизацията. Областите, които могат да извлекат най-голяма полза от квантовото отгряване, включват квантово разпознаване, транспорт, логистика, енергетика, финанси и блокчейн.

В областта на финансите например квантовите компютри могат значително да подобрят точността на прогнозите и управлението на портфейлите.

Неотдавнашните изследвания и постижения на Nvidia подчертават потенциала на квантовите изчисления и ни доближават до нов етап в развитието на компютърните технологии.