Ce este calculatorul cuantic, de ce avem nevoie de el şi cum va transforma lumea

Şi acele răspunsuri pot veni de la calculatoarele cuantice. Pe de altă parte, calculatoarele cuantice folosesc qubiţi, care sunt, de obicei, particule subatomice, cum ar fi electronii sau fotonii. Altfel spus, un computer cuantic operează prin controlul comportamentului acestor particule, dar într-o metodă complet diferită față de computerele noastre. Computerele cuantice folosesc qubiţi în locul tranzistorilor, care pot avea simultan mai multe poziţii (1 şi 0 în acelaşi timp) şi care vor putea fi de mii de ori mai rapide decât calculatoarele actuale.

Cu toate acestea, nu vor înlocui calculatoarele convenționale pe care le folosim cu toţii acasă sau la birou. Utilizarea unui computer va fi în continuare cea mai simplă și cea mai economică soluție pentru rezolvarea celor mai multe probleme. Însă, calculatoarele cuantice promit să dezvolte progrese interesante în diverse domenii, de la știința materialelor la cercetarea farmaceutică. Companiile deja experimentează cu ele pentru a dezvolta produse precum baterii mai ușoare și mai puternice pentru mașinile electrice și pentru a ajuta la crearea de medicamente noi.

În prezent, toate companiile mari din tehnologie, precum şi cercetătorii de la universităţi de pe tot globul lucrează şi se întrec pentru a fi primii care lansează calculatorul cuantic.

De altfel, Google a anunţat în luna septembrie că a atins ”supremaţia cuantică”cu ajutorul unui super-calculator, cu capacităţi mult superioare celor ale celor mai puternice computere convenţionale. Cercetătorii afirmă că procesorul lor este capabil să efectueze în trei minute şi douăzeci de secunde o operaţie pentru care ar fi nevoie de 10.000 de ani în cazul celor mai avansate calculatoare din prezent.

Deşi există deja prototipuri de calculatoare cuantice, ele nu pot efectua în prezent decât sarcini similare cu cele realizate de un computer normal, dar mai rapid. Un exemplu ar fi compania Fujitsu, care a lansat în acest an un cip cu capacităţi inspirate de calculatorul cuantic, pe care l-a denumit Digital Annealer. Arhitectura de calcul digital Annealer reduce din decalajul către lumea cuantică și deschide calea către rezolvarea mult mai rapidă și mai eficientă a problemelor de afaceri din zilele noastre. Soluția este concepută pentru a rezolva problemele de optimizare la scară largă, care sunt de nerezolvat folosind calculatoarele clasice de astăzi.

Între timp, şi rivalii de la Intel au prezentat procesoare cuantice, deși acestea nu sunt încă disponibile pentru clienții comerciali. Iar francezii de la Atos investesc împreună cu autorităţile din Paris într-un centru modern de cercetare și dezvoltare a tehnologiei quantum computing.

IBM pare că a realizat cele mai mari progrese după ce, la începutul anului, a prezentat în cadrul târgului de electronice CES 2019 din Las Vegas primul computer cuantic ce poate fi folosit în afara laboratorului şi pe care îl va comercializa în viitorul apropiat, fără să înainteze o dată certă. IBM Q System One are 20 de qubiţi şi este departe de puterea de procesare promisă de tehnologia cuantică, însă producătorul aminteşte că este un sistem la care se poate face upgrade.

La ce folosesc calculatoarele cuantice şi cum vor transforma lumea

Una dintre cele mai promițătoare aplicații ale calculatoarelor cuantice este simularea comportamentului materiei până la nivelul molecular. Producătorii auto precum Volkswagen și Daimler folosesc calculatoare cuantice pentru a simula compoziția chimică a bateriilor vehiculelor electrice pentru a ajuta la găsirea de noi modalități de îmbunătățire a performanței lor.

Mașinile sunt, de asemenea, foarte bune pentru probleme de optimizare, deoarece pot trece printr-un număr mare de soluții potențiale extrem de rapid. Airbus, de exemplu, le folosește pentru a ajuta la calcularea celor mai eficiente căi de urcare și coborâre pentru aeronave. Și Volkswagen a prezentat un serviciu care calculează rutele optime pentru autobuze și taxiuri în orașe pentru a reduce la minimum congestia traficului. Unii cercetători consideră, de asemenea, că utilajele ar putea fi folosite pentru a accelera inteligența artificială, una dintre cele mai promiţătoare noi tehnologii.

Sistemul financiar şi bancar va fi, de asemenea, diferit de ceea ce ştim astăzi pentru că un computer cuantic va putea să controleze riscurile și randamentele într-un portofoliu de investiții.

Şi acestea sunt doar aplicaţiile care pot fi imaginate în prezent, dar cine știe ce aplicații vom descoperi pe parcurs.

În cât timp vom avea un computer cu adevărat cuantic, nimeni nu ştie exact. Fujitsu, de exemplu, spune că în aproximativ zece ani vor avea prima astfel de maşinărie. Totuşi, ar putea dura câțiva ani până când calculatoarele cuantice își pot atinge potențialul maxim, însă dacă în urmă cu câteva decenii conceptul părea o utopie din nuvele SF, în prezent suntem tot mai aproape de a-l vedea materializat.