Turli mamlakatlardan kelgan ilmiy tashkilotlar, deb nomlanganlarni yaratish ustida ishlamoqda. kvant kompyuterlari. Maxsus arxitektura qurilmalari yuqori ko'rsatkichlarni ko'rsatishi va bir qator vazifalarni hal qilishni soddalashtirishi kerak. Harbiy va mudofaa sanoati allaqachon bunday texnologiyalarga qiziqishi tabiiy.
Amalga oshirish jarayoni
Bozorda birinchi bo'lib Kanadadagi D-Wave Systems kompaniyasining kvant kompyuterlari paydo bo'ldi. 2007 yildan beri u har xil imkoniyatlarga ega bo'lgan har xil miqdordagi qubitlarga asoslangan bir qator protsessorlarni taqdim etdi. Bunday holda, biz to'la-to'kis universal kompyuter haqida emas, balki aniq muammolarni hal qilishning maxsus tizimi haqida gapiramiz. Biroq, bu holda, "klassik" me'morchilik tizimlaridan ustunligi ko'rsatildi.
2011 yilda faqat diskret optimallashtirishni amalga oshiradigan, 128 kubli D-Wave One kompyuteri taqdim etildi. Ko'p o'tmay, Lockheed Martin bilan bitta mashinani etkazib berish va undan keyingi texnik xizmat ko'rsatish uchun 10 million dollardan ziyod shartnoma tuzildi. Mijoz -tashkilot o'z xabarlarida kompyuter dasturiy ta'minot sohasidagi eng murakkab muammolar va muammolarni hal qilish uchun ishlatilishini ko'rsatdi.
2013 yilda Lockheed-Martin 512 qubitlik protsessorli yangi D-Wave Two kompyuteriga buyurtma berdi. Keyingi, ikkinchi turdagi kompyuter, NASA boshchiligidagi bir guruh tashkilotlarga qo'shma loyiha uchun sotildi. Lockheed Martin bilan uchinchi shartnoma 2015 yilda imzolangan va 1152 qubitga ega D-Wave 2X mahsulotini etkazib berishni nazarda tutgan. Boshqa mijozlar orasida NASA va Los Alamos milliy laboratoriyasi bor. 2017 yil boshida D -Wave 2000Q kompyuteri (2048 kub) sotila boshladi - ular yana NASA va unga aloqador tashkilotlarga qiziqish uyg'otdi. Advantage tizimi (5640 kub) bu yil bozorga chiqadi.
Iyun oyida USC Viterbi texnik maktabi bazasida joylashgan USC-Lockheed Martin kvant hisoblash markazi yaqin kelajakda Advantage kompyuterini olishi ma'lum bo'ldi. Kuchliroq mashinaning olinishi markazning tadqiqot o'tkazish va amaliy tizimlar yaratish imkoniyatlarini kengaytirishi kutilmoqda. Bundan tashqari, yangi kompyuter Leap kvant bulutli majmuasiga kiritiladi.
Tanqidlarga va cheklangan imkoniyatlarga qaramay, D-Wave Systems kompaniyasining kvantli kompyuterlari bir nechta shartnomalar tuzilgan va ular deyarli 10 yil davomida turli tashkilotlarda ishlatilgan. Bunday uskunalarning asosiy buyurtmachisi mudofaa sanoatining eng yirik tashkilotlaridan biri bo'lgan Lockheed Martin bo'lib, u barcha asosiy sohalarda ishlaydi. Shuningdek, ilmiy va tadqiqot tashkilotlari, shu jumladan. amaliy sohada ishlaydi.
DARPA -dan kelajak
Shu yilning mart oyida DARPA agentligi kvantli kompyuter loyihasini ishga tushirdi. ONISQ (Shovqinli Intermediate Scale Quantum bilan optimallashtirish) dasturi doirasida yangi kompyuterlarni yaratishning umumiy masalalarini ishlab chiqish, so'ngra tayyor namunalarni yaratish rejalashtirilgan. Ilmiy va konstruktorlik tashkilotlari ishtirok etadigan ishda ettita "jamoa" ishtirok etadi.
ONISQning birinchi bosqichi bir yarim yil davom etadi, uning doirasida kombinatoriy optimallashtirish muammolarini hal qilish texnikasi va algoritmlarini ishlab chiqish talab qilinadi. Keyin ikkinchi bosqich boshlanadi, uning maqsadi yaratilgan mahsulotlar va dasturlarni takomillashtirish bo'ladi. Dastur natijalari harbiy va fuqarolik sohalarida qo'llanilishi mumkin.
DARPA universal kvant kompyuterini yaratish juda qiyin vazifa ekanligini hisobga oladi va shuning uchun hozircha ular o'z oldiga oddiy maqsadlarni qo'yishadi. Xususan, "oddiy" kompyuter asosida kvant tizimining simulyatorlarini yaratishga yoki cheklangan miqdordagi qubitlarga ega gibrid arxitekturani ishlab chiqishga ruxsat beriladi.
Ruscha nuqtai nazar
Boshqa mamlakatlarda, shu jumladan. Rossiyada kvant hisoblashning rivojlanishi hali ham orqada qolmoqda. Kam sonli qubitli simulyatorlar va prototiplar mavjud va ishlatilmoqda, lekin tijorat savdosi va ommaviy qabul qilish hali uzoq. Biroq, zarur choralar ko'rilmoqda va kerakli natijalar yaqin kelajakda paydo bo'ladi.
Masalan, 2018 yilda Rossiya ilg'or tadqiqotlar jamg'armasi "Kvant hisoblashning optik tizimlari" loyihasini ishga tushirdi. Bu ishlar doirasida 2018-2021 yillarda. neytral atomlar va integrallashgan optik sxemalarga asoslangan 50 qubitli kompyuterlar namoyishchilarini yaratish rejalashtirilgan edi. Loyihaning asosiy ijrochisi Moskva davlat universiteti bo'lib, boshqa bir qator tashkilotlar ham bu ishga jalb qilingan.
Ish hali tugallanmagan, lekin yangi texnologiyalarni joriy etish rejalari allaqachon mavjud. Kvant hisoblash - raqamli iqtisodiyot davlat dasturining istiqbolli yo'nalishlaridan biri. Ishlab chiqarish va iqtisodiyotning turli sohalarida ishlash ko'rsatkichlari oshgan tubdan yangi kompyuterlar qo'llaniladi. Kelgusida barqarorligi oshgan holda kvantli shifrlash vositalarini yaratish taklif qilinmoqda.
Amaldagi loyiha turli davlat va tijorat tashkilotlarini qiziqtiradi. Shunday qilib, "Rosatom" davlat korporatsiyasi va ba'zi yirik davlat va tijorat tashkilotlari kvant kompyuterlarini olishdan manfaatdor. Ularni mudofaa sanoatida joriy etish imkoniyati muhokama qilinmoqda, lekin hozircha aniq korxonalar nomi keltirilmagan. Ko'rinib turibdiki, bunday masalalar kelajakda, tayyor prototiplar paydo bo'lgandan keyin hal qilinadi.
Amaliy vazifalar
Kvant kompyuterlarining an'anaviy tizimlardan asosiy ustunligi ularning ishlash ko'rsatkichlarining oshishi hisoblanadi. Buning yordamida kvant mashinasi tezroq hisob -kitob qilish yoki boshqa vositalardan foydalanish imkonsiz bo'lgan muayyan ishni bajarish uchun ishlatilishi mumkin.
Lockheed Martin kvant hisoblash bilan bir necha yil shug'ullangan. Bunday ishlarning borishi, ularning haqiqiy vazifalari va erishilgan yutuqlari haqida batafsil ma'lumotlar oshkor qilinmagan. Shu bilan birga, yo'nalishning maqsadlari va istiqbollari to'g'risida umumiy xulosalar chiqarish imkonini beruvchi umumiy ma'lumotlar e'lon qilindi.
Kompaniyaning rasmiy manbalarida dasturiy ta'minotni tekshirish vositasi sifatida D-Wave Systems kompyuterlaridan foydalanish qayd etilgan. Dasturiy ta'minotni yozishda ma'lum xatolar bo'lishi mumkin, ularni qidirish va tuzatish ko'p vaqt va resurslarni talab qiladi. Yuqori tezlikli kvant kompyuteri dasturni minimal vaqt ichida sinab ko'rishi va mavjud muammolarni aniqlashi mumkin. Ba'zi hollarda kvant hisoblash boshqa arxitekturali tizimlar uchun amalda erimaydigan vazifalarni bajara oladi.
Kodni ko'rib chiqish turli sohalarda qo'llanilishi mumkin. Aviatsiya texnologiyasi uchun dasturiy ta'minotni ishlab chiqish misol tariqasida keltirilgan. Kvant kompyuteri dasturlarni sinash va takomillashtirish jarayonini tezlashtiradi va sinov uchun tayyor va xavfsiz samolyot chiqariladi. Yuqori tezlikli kompyuterlar ham kosmik sanoatda hisob-kitoblarga mos keladi. Bir necha millisekundlar ichida D-Wave Two kemaning ko'plab traektoriyalarini hisoblab, eng maqbulini tanlay oladi.
Ishlash muammolari
Lockheed Martin faqat cheklangan imkoniyatlarga ega kvant tizimlariga ega - D -Wave kompyuterlari faqat tor doiradagi muammolarni hal qiladi. Kelajakda keng qo'llaniladigan sohalarga ega universal tizimlarning paydo bo'lishi kutilmoqda va bu mumkin bo'lgan tezlikni yanada to'liqroq ishlatish imkonini beradi.
Mudofaa sanoatining turli sohalarida katta hajmdagi ma'lumotlarni tezkor qayta ishlash yoki murakkab hisob -kitoblarni bajarish talab qilinadi. Kvant kompyuterlarining kiritilishi dasturiy ta'minotni ishlab chiqishni soddalashtiradi, turli tuzilmalarni loyihalashtirishni tezlashtiradi va kerakli dala sinovlarini kamaytiradi. Yuqori ishlash turli maqsadlar uchun sun'iy intellektga ega tizimlar yaratishda foydali bo'lishi mumkin - bu soha harbiy va mudofaa korxonalari uchun ham qiziq.
Umuman olganda, kvant hisoblash, shuningdek umumiy maqsadli yoki ixtisoslashtirilgan kompyuterlar katta qiziqish uyg'otadi va ular turli sohalarda qo'llanmalar topa oladi. Bunday tizimlarning kiritilishi, kutilganidek, mudofaa sektoridan boshlandi va, ehtimol, u yangi texnologiyalar va dizaynlarni ishlab chiqishda etakchi bo'ladi. Hisoblashning tubdan yangi vositalari sanoat va harbiy sohaga jiddiy ta'sir ko'rsatishi kutilmoqda, ammo bunday natijalar qanchalik tez paydo bo'lishi va unga qanday o'zgarishlar olib kelishi hozircha aniq emas.
