Fisika

Perlombaan untuk Supremasi Quantum: 7 Alasan Mengapa Orang Begitu Gembira Tentang Komputer Quantum

Perlombaan untuk Supremasi Quantum: 7 Alasan Mengapa Orang Begitu Gembira Tentang Komputer Quantum



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Pada musim gugur tahun lalu, Anda mungkin telah melihat beberapa artikel beredar di internet yang mengumumkan bahwa Google telah mencapai supremasi kuantum. Meskipun istilah supremasi kuantum terdengar seperti judul yang Anda terima setelah melakukan killstreak sepuluh orang selama kampanye multipemain sci-fi, gagasan Google mencapai supremasi kuantum adalah, dan dulu, merupakan perkembangan besar-besaran di dunia komputasi kuantum .

Bagi yang belum tahu, supremasi kuantum adalah istilah yang digunakan dalam dunia komputasi kuantum yang menggambarkan momen ketika perangkat kuantum yang dapat diprogram dapat memecahkan masalah yang tidak dapat diselesaikan oleh komputer klasik.

Dalam kasus Google, dan dijelaskan dengan sangat rinci dalam makalah mereka yang diterbitkan, raksasa pencarian mengumumkan bahwa prosesor Sycamore 54-qubit mampu melakukan perhitungan dalam 200 detik yang akan mengambil alih superkomputer terkuat di dunia 10.000 tahun untuk dipecahkan. Sekarang, momen supremasi kuantum Google bertemu dengan beberapa pengawasan dan tantangan dari pesaing seperti IBM. Namun, komunitas riset secara keseluruhan menyambut baik momen bersejarah bagi dunia komputasi kuantum. Namun demikian, Anda mungkin bertanya-tanya mengapa ada begitu banyak hype seputar komputasi kuantum, dan apakah itu akan berdampak langsung pada hidup Anda.

Nah, hari ini Anda beruntung. Kami akan menyoroti beberapa alasan terbesar mengapa orang begitu bersemangat dengan komputasi kuantum dan bagaimana teknologi baru ini akan membentuk hidup Anda dalam waktu dekat. Tapi kami terlalu terburu-buru. Sebelum kita membahas bagaimana komputasi kuantum akan memengaruhi dunia, mari beri Anda pengenalan singkat tentang komputasi kuantum.

Komputasi kuantum benar-benar mulai menarik minat pada tahun 1994, ketika matematikawan Peter Shor mengembangkan algoritme kuantum yang dapat menemukan faktor prima dari bilangan besar secara efisien, yang berarti algoritme ini dapat menyelesaikan masalah dalam waktu yang relevan secara praktis, sesuatu yang berada di luar kemampuan. dari "algoritma klasik mutakhir."

Bagaimana ini mungkin? Baik komputer kuantum maupun komputer klasik mencoba memecahkan masalah; Namun, cara mereka memanipulasi data untuk mendapatkan jawaban pada dasarnya sangat berbeda.

1. Komputasi kuantum didasarkan pada sains "seram"

Seperti yang mungkin Anda tebak, komputasi kuantum memandang dunia kuantum berfungsi, didorong oleh dua prinsip mekanika kuantum superposisi dan keterjeratan. Superposisi bisa sedikit berlawanan dengan intuisi, tetapi tahan bersama kami.

Singkatnya, superposisi mengacu pada fenomena kuantum di mana sistem kuantum bisa ada di banyak keadaan atau tempat pada waktu yang sama. Dengan kata lain, sesuatu bisa "di sini" dan "di sana", atau "naik" dan "turun" pada saat yang bersamaan. Anggap saja sebagai memiliki sistem komputer yang dapat menjadi 1 dan 0 pada saat yang bersamaan. Prinsip ini meletakkan kerangka kerja untuk komponen informasi dasar komputer kuantum, sebuah qubit.

Qubit memainkan peran yang mirip dengan bit di komputer. Seperti yang dijelaskan dalam Frontiers of Engineering: Reports on Leading-Edge Engineering dari Simposium 2018, "Dalam komputasi klasik, bit adalah transistor yang dapat mati atau hidup, sesuai dengan keadaan 0 dan 1. Dalam qubit seperti elektron, 0 dan 1 hanya sesuai dengan keadaan seperti tingkat energi bawah dan atas yang dibahas di atas. "

"Qubit dibedakan dari bit klasik, yang harus selalu dalam keadaan 0 atau 1, dengan kemampuannya berada dalam superposisi dengan berbagai kemungkinan yang dapat dimanipulasi oleh operasi kuantum selama komputasi."

Singkatnya, komputer kuantum melakukan kalkulasi berdasarkan status objek probabilitas sebelum diukur, memungkinkan mereka memiliki potensi untuk memproses lebih banyak data secara eksponensial dibandingkan dengan komputer klasik. Inilah yang membuat komputasi kuantum istimewa. Karena prinsip superposisi, kami dapat menyelesaikan banyak masalah dengan cara yang berbeda.

2. Komputer kuantum dapat "menahan ketidakpastian" di kepalanya

Misalnya, bayangkan Anda meminta komputer kuantum dan komputer klasik untuk mencari cara keluar dari labirin. Komputer tradisional akan mencoba setiap cabang, mengesampingkan semua jalur sampai menemukan jalan keluarnya melalui jalur yang benar. Sedangkan komputer kuantum akan mencoba semua rute sekaligus. Komputer kuantum dapat "menahan ketidakpastian di kepalanya".

Komputer kuantum akan digunakan untuk menangani beberapa masalah paling signifikan di dunia, mulai dari kecerdasan buatan hingga perawatan kesehatan. Apakah kamu sudah bersemangat

3. Komputasi kuantum akan membantu kita mengantarkan era kecerdasan buatan

Seperti yang mungkin sudah Anda sadari, kecerdasan buatan akan mengubah hampir semua aspek masyarakat. Faktanya, Anda telah melihat dampak AI di rumah pintar kita, dalam perawatan kesehatan, dan transportasi. Meski demikian, kita masih jauh dari dunia AI umum, AI yang bisa berpikir dan bertindak seperti manusia.

Komputasi kuantum akan menawarkan dunia berkembang kecerdasan buatan lebih banyak daya komputasi, yang pada gilirannya akan menghasilkan sistem AI yang lebih kuat yang dapat lebih memahami kita, "berpikir sendiri," menawarkan pembelajaran mesin yang lebih efisien dan lebih baik dalam memecahkan masalah kecil dan besar. Komputasi kuantum mungkin merupakan dorongan yang kita butuhkan untuk melampaui AI yang sempit.

4. Kita akan memiliki keamanan siber yang lebih baik

Basis keamanan online bergantung pada pemfaktoran bilangan besar ke dalam bilangan prima. Seperti yang kami sebutkan di atas, komputer kuantum sangat baik dalam hal ini. Namun, adopsi komputer kuantum yang akhirnya meluas pada akhirnya akan membuat metode enkripsi kami menjadi usang.

Komputer kuantum bisa menjadi ancaman parah di tangan yang salah. Namun demikian, kabar baiknya adalah bahwa teknologi baru juga digunakan untuk mengembangkan metode enkripsi baru dan untuk menciptakan komunikasi yang sangat aman berkat properti mekanika kuantum yang menggerakkan komputer.

5. Komputer kuantum telah digunakan untuk mengembangkan teknologi baru yang menarik

Apakah Anda akan mendapatkan perangkat kuantum? Atau komputer Apple Quantum baru? Kemungkinan besar tidak. Komputasi kuantum akan digunakan oleh perusahaan teknologi, organisasi, R&D, lembaga keuangan, dll. Terlebih lagi, ada perusahaan saat ini yang menggunakan komputer kuantum.

Google saat ini menggunakannya untuk meningkatkan perangkat lunak yang ditemukan di kendaraan otonom dan untuk model reaksi kimia yang lebih baik. Namun, jika Anda tertarik untuk bermain-main dengan komputer kuantum, Anda dapat mengakses komputer kuantum IBM melalui situs webnya dan memainkan beberapa permainan kartu dengannya jika Anda mau.

6. Prakiraan cuaca akan jauh lebih akurat

Prakiraan cuaca sangat akurat tetapi masih memiliki kekurangan. Memprediksi cuaca secara akurat jauh lebih dari sekadar harus membawa payung untuk hari itu. Cuaca dapat secara langsung memengaruhi pertumbuhan dan fungsionalitas ekonomi.

Menurut Kepala Ekonom Rodney F. Weiher, hampir 30% dari PDB AS ($ 6 triliun) dipengaruhi secara langsung atau tidak langsung oleh cuaca, yang berdampak pada produksi pangan, transportasi, dan perdagangan eceran, antara lain. Komputasi kuantum akan mengantarkan era baru dalam prakiraan cuaca dan memprediksi bencana alam.

7. Komputasi kuantum akan membantu kita menciptakan obat penyelamat hidup yang lebih baik

Seperti disebutkan di atas, salah satu daya tarik paling signifikan dari komputasi kuantum adalah kemampuannya untuk menganalisis situasi yang tak terhitung jumlahnya pada saat yang sama untuk memberikan solusi. Penelitian obat aktif membutuhkan ahli kimia untuk mengevaluasi interaksi antara molekul, protein, dan bahan kimia untuk melihat apakah obat dapat memperbaiki kondisi tertentu atau menyembuhkan penyakit.

Namun, seperti yang dapat Anda bayangkan, ada banyak sekali kombinasi yang perlu dianalisis. Komputasi kuantum dapat memotong kurva ini menjadi dua, membantu ahli kimia menemukan pilihan obat yang layak lebih cepat. Terlebih lagi, komputasi kuantum dapat membantu mengurangi waktu yang dibutuhkan untuk pengembangan perawatan obat yang dipersonalisasi.

Ke masa depan

Ada banyak alasan mengapa orang harus bersemangat tentang komputasi kuantum. Namun, jangan berharap melihat teknologi berkeliaran di sekitar rumah Anda. Efek komputasi kuantum akan terasa dengan meningkatkan kualitas hidup masyarakat di seluruh dunia melalui penciptaan teknologi yang lebih baik. Haruskah Anda bersemangat? Tentu saja. Seperti yang dinyatakan oleh Nella Ludlow, "Komputasi kuantum menjanjikan teknologi yang mengganggu dengan peningkatan kecepatan yang dramatis sehingga solusi yang tepat untuk masalah sulit dapat diselesaikan dalam hitungan jam dan hari."

"Masalah yang sama ini akan memakan waktu ratusan tahun untuk dipecahkan dengan superkomputer terbaik kami, yang dikenal sebagai komputer klasik, dengan memaksa mereka mencari semua solusi yang mungkin."


Tonton videonya: FISIKA QUANTUM MEMBENARKAN: DUNIA INI FANA - SAID MUNIRUDDIN (Agustus 2022).