#QuantumComputing #CôngNghệHiệnĐại #SựKiệnTrongNgày
Thế giới đang chứng kiến sự chuyển đổi từ trí tuệ nhân tạo (AI) sang công nghệ tính toán lượng tử, được xem là công nghệ mạnh mẽ nhất trong thời đại hiện đại.
Theo giới chuyên gia quân sự và an ninh mạng hàng đầu tại Mỹ, năm 2023 được xem là năm “bước đột phá” cho công nghệ tính toán lượng tử. Họ ước tính thời gian cần để tạo ra các hệ thống an toàn với công nghệ lượng tử sẽ tương đương với thời gian mà các máy tính lượng tử đầu tiên có khả năng đe dọa an ninh mạng sẽ xuất hiện, khoảng từ bốn đến sáu năm. Vì vậy, việc các nhà lãnh đạo và chuyên gia trong ngành công nghiệp nhanh chóng nhận ra những vấn đề về bảo mật xung quanh công nghệ tính toán lượng tử và đưa ra các biện pháp giải quyết là rất cần thiết khi công nghệ mạnh mẽ này bùng nổ.
Tính toán lượng tử là một công nghệ tiên tiến mang đến một loạt thách thức đặc biệt và hứa hẹn khả năng tính toán chưa từng có. Khác với máy tính truyền thống hoạt động dựa trên logic nhị phân (0 và 1) và tính toán tuần tự, tính toán lượng tử hoạt động với quả bít lượng tử, còn gọi là qubit, có thể biểu diễn một số lượng không giới hạn các kết quả có thể xảy ra. Điều này cho phép máy tính lượng tử thực hiện một số lượng lớn các phép tính đồng thời, tir honda sự khai thác tính chất xác suất của cơ học lượng tử.
Tiềm năng của tính toán lượng tử nằm ở khả năng xử lý lượng thông tin lớn đồng thời, dẫn đến sự gia tăng vượt bậc về khả năng tính toán so với máy tính cổ điển. Trong khi máy tính cổ điển có thể tính toán kết quả của một cuộc đua chỉ giới hạn cho một người tham gia, máy tính lượng tử có thể phân tích đồng thời một cuộc đua với hàng triệu người tham gia có các đường đua khác nhau và xác định người chiến thắng có khả năng cao nhất bằng các thuật toán dựa trên xác suất. Máy tính lượng tử đặc biệt thích hợp để giải quyết các vấn đề tối ưu hóa và mô phỏng với nhiều kết quả xác suất khác nhau, cách mà tiềm năng của nó có thể lan rộng đến các lĩnh vực như logistics, y tế, tài chính, an ninh mạng, dự báo thời tiết, nông nghiệp và nhiều lĩnh vực khác. Ảnh hưởng của tính toán lượng tử có thể lan tỏa đến địa chính trị, làm thay đổi cấu trúc quyền lực trên phạm vi toàn cầu.
Tính toán lượng tử yêu cầu một cách tiếp cận lập trình hoàn toàn khác biệt do mô hình logic mới của nó. Việc chấp nhận sự không chắc chắn và các phương pháp tiếp cận đánh giá giá trị là cần thiết để tận dụng hiệu quả tiềm năng của công nghệ này. Tuy nhiên, một thách thức đáng kể trong tính toán lượng tử là cần liên kết nhiều qubit mà không tăng tỷ lệ xác suất lỗi. Điều này vẫn là một rào cản quan trọng đối với sự phát triển thương mại của công nghệ này.
Một ràng buộc thực tế của tính toán lượng tử là cần cô lập qubit khỏi môi trường thực tế để tránh sự suy giảm của trạng thái lượng tử, hiện tượng gọi là mất nhòa. Hiện nay, việc làm lạnh xuống nhiệt độ cực thấp được sử dụng để cô lập. Công nghiệp đang tiếp tục nghiên cứu các phương pháp khác nhau, bao gồm công nghệ quang học và các vật liệu khác, để làm cho bộ xử lý lượng tử mạnh mẽ hơn và có thể triển khai thương mại.
Trong thập kỷ qua, tính toán lượng tử đã đạt được những tiến bộ đáng kể. Ví dụ, IBM đã tung ra một con chip 50-qubit vào năm 2017 và vào năm 2019, họ tuyên bố đã vượt qua máy tính siêu vi mô phổ biến nhất trên một số tính toán cụ thể. Các tiến bộ tiếp theo được dự kiến, với cuộc đua để phát triển máy tính lượng tử có 1.000 qubit đã bắt đầu.
Dù các dự đoán ngắn hạn về tính toán lượng tử có thể có phần thổi phồng, kết quả lâu dài có thể thay đổi trò chơi. Sự quan tâm toàn cầu ngày càng tăng từ các ngành công nghiệp khác nhau đảm bảo sự cam kết về vốn đầu tư đáng kể và mở ra cánh cửa cho các đổi mới thiết thực đáng kinh ngạc trong những năm tới.
Để máy tính lượng tử đạt tới tiềm năng tối đa, việc phát triển qubit được sửa lỗi là vô cùng quan trọng. Hiện nay, các bộ xử lý lượng tử thông thường thường đòi hỏi một số lượng đáng kể các qubit tiêu chuẩn để đạt được một qubit được sửa lỗi duy nhất. Tuy nhiên, có sự lạc quan rằng vấn đề này sẽ được giải quyết trong vài năm tới.
Tính toán lượng tử hứa hẹn biến đổi thế giới của chúng ta bằng việc cung cấp sức mạnh tính toán chưa từng có và cách mà nó cách mời các ngành công nghiệp và lĩnh vực khác nhau. Mặc dù vẫn còn những thách thức, sự tiến bộ liên tục trong công nghệ lượng tử cho thấy những đột phá có thể xảy ra bất cứ lúc nào. Khi chúng ta khai thác tiềm năng của tính toán lượng tử, nó có thể trở thành công nghệ tiên tiến nhất và gây ra sự tiến bộ đáng kể trong xã hội chúng ta.
-Daniel Doll-Steinberg (đồng sáng lập EdenBase)
Head over to our on-demand library to view sessions from VB Transform 2023. Register Here
In 2022, leaders in the U.S. military technology and cybersecurity community said that they considered 2023 to be the “reset year” for quantum computing. They estimated the time it will take to make systems quantum-safe will match the time that the first quantum computers that threaten their security will become available: both around four to six years. It is vital that industry leaders quickly start to understand the security issues around quantum computing and take action to resolve the issues that will arise when this powerful technology surfaces.
Quantum computing is a cutting-edge technology that presents a unique set of challenges and promises unprecedented computational power. Unlike traditional computing, which operates using binary logic (0s and 1s) and sequential calculations, quantum computing works with quantum bits, or qubits, that can represent an infinite number of possible outcomes. This allows quantum computers to perform an enormous number of calculations simultaneously, exploiting the probabilistic nature of quantum mechanics.
Quantum computing’s potential
The potential of quantum computing lies in this ability to process vast amounts of information in parallel, leading to exponential increases in computational power compared to classical computers. While a classical computer can calculate the outcome of a single-person race, a quantum computer could simultaneously analyze a race involving millions of participants with different routes and determine the most likely winner using probability-based algorithms. Quantum computers are particularly suited to solve optimization problems and simulations with multiple probabilistic outcomes, revolutionizing areas such as logistics, healthcare, finance, cybersecurity, weather tracking, agriculture and more. Their impact could extend to geopolitics, reshaping power dynamics on a global scale.
Quantum computing requires a completely different approach to programming due to its novel logical paradigm. Embracing uncertainty and iterative heuristic approaches are essential for harnessing the potential of this technology effectively. However, one significant challenge in quantum computing is the need to link multiple qubits without increasing the probability of errors. This remains a critical obstacle to the commercial growth of the technology.
Event
VB Transform 2023 On-Demand
Did you miss a session from VB Transform 2023? Register to access the on-demand library for all of our featured sessions.
One practical constraint of this is the need to isolate qubits from the real-world environment to avoid decoherence, which degrades the quantum state. Currently, cooling to extremely low temperatures is used for isolation. Ongoing research is exploring various methodologies, including photonics and different materials, to make quantum processors more scalable and commercially viable.
A thousand qubits strong
Over the past decade, quantum computing has made remarkable progress. IBM, for instance, launched a 50-qubit chip in 2017, and in 2019 it claimed to have outperformed the fastest traditional supercomputer on certain computations. Further advancements are expected, with the race to develop 1,000-qubit quantum computers already underway.
While short-term projections about quantum computing might be overhyped, the long-term outcomes are likely to be game-changing. Increasing global interest from various sectors ensures significant capital commitment and paves the way for extraordinary practical innovations in the coming years.
For quantum computers to reach their full potential, the development of error-correcting qubits is crucial. Current quantum processors often require a significant number of standard qubits to achieve a single error-correcting qubit. However, there is optimism that this issue will be addressed within the next few years.
Quantum computing holds the promise of transforming our world by providing unprecedented computational power and revolutionizing various industries and fields. Although challenges remain, the continuous progress in quantum technology suggests that breakthroughs could occur at any time. As we harness the potential of quantum computing, it is likely to be the most impactful of all frontier technologies, driving significant advancements in our society.
Daniel Doll-Steinberg is cofounder of EdenBase.
DataDecisionMakers
Welcome to the VentureBeat community!
DataDecisionMakers is where experts, including the technical people doing data work, can share data-related insights and innovation.
If you want to read about cutting-edge ideas and up-to-date information, best practices, and the future of data and data tech, join us at DataDecisionMakers.
You might even consider contributing an article of your own!
[ad_2]
