Im vergangenen Monat wurde der weltweit erste photonische Quantencomputer der Öffentlichkeit zugänglich gemacht. Der neue Xanadu-Quantenprozessor besteht aus Licht. Der Siliziumchip hat nur die Größe eines Daumennagels und kann Algorithmen durch Manipulieren des Computers ausführenDarin enthaltene Infrarot-Laserstrahlen. Aber wir sind uns selbst voraus. Quantencomputer könnten letztendlich die Welt verändern.
Die aufkommende Technologie wird neben anderen wichtigen aufkommenden Technologien wie der künstlichen Intelligenz ständig weiterentwickelt. Wenn sie ihr volles Potenzial erreicht, könnte sie die medizinische Welt verändern, die Cybersicherheit verbessern, die Kommunikation revolutionieren und sogar die Landschaft der künstlichen Intelligenz drastisch verändern.
Unternehmen wie IBM, Microsoft und Google bemühen sich um den Bau zuverlässiger Quantencomputer. Die meisten Bürger wissen jedoch nicht, dass einige Quantencomputer bereits Institutionen, Banken und Universitäten zur Verfügung stehen. Erst im vergangenen Sommer hat IBM dies erreichtdas leistungsstärkste Quantencomputersystem mit einem historischen Quantum Volume von 64 auf einem 27-Qubit-Client-System .
Ein weiterer aufregender Moment in der Branche in diesem Monat: Dieser neue photonische Quantencomputer markiert auch einen weiteren wichtigen Meilenstein im Bereich des Quantencomputers und für Xanadu.
Wer ist Xanadu?
Für Uneingeweihte Xanadu ist ein kanadisches Unternehmen für Quantentechnologie mit dem einfachen, aber ehrgeizigen Ziel, Quantencomputer zu bauen, die für Menschen überall nützlich und verfügbar sind. Ursprünglich im Jahr 2016 gegründet, hat sich das Unternehmen als führender Anbieter von photonischen Quantencomputern durchgesetzt. Quantum Computing ist es bereitsein bisschen dunkel für die breite Öffentlichkeit, und das photonische Quantencomputing hat die Dinge noch weiter vorangetrieben, da noch viele Fragen zum Quantencomputing offen sind.
Was ist Quantencomputer?
Um einen Quantencomputer zu verstehen Sie müssen ein allgemeines Verständnis für das Rechnen haben. Der Computerchip in Ihrem Computer verwendet derzeit Bits. Stellen Sie sich diese als winzige Schalter vor, die sich entweder in der Aus-Position oder "0" oder in der Ein-Position befinden können, was durch "1" dargestellt wird. Jeder "Computer", den Sie verwenden, besteht aus Millionen dieser Bits.
Quantencomputer bestehen aus sogenannten Qubits. Dank ein wenig Quantenphysik sind diese Qubits weder ein- noch ausgeschaltet und befinden sich in der sogenannten "Überlagerung", dh sie sind gleichzeitig oder irgendwo dazwischen ein- und ausgeschaltet.Qubit lässt Unsicherheit zu, was ihnen wiederum mehr Leistung verleiht. Was wäre, wenn Sie jeden Computer durch ein kompliziertes Labyrinth schicken würden? Unser traditioneller Computer, der mit Bits gefüllt ist, müsste seinen Weg aus einem Labyrinth lösen, indem er jeden Pfad einzeln durchläuft.
Ein Quantencomputer kann alle Pfade in unserem Labyrinth gleichzeitig betrachten, weil er "Unsicherheit im Kopf behalten" kann. Stellen Sie sich vor, Sie möchten Simulationen durchführen, in denen potenzielle medikamentöse Behandlungen für eine Krankheit getestet werden. Statt jeweils einer Simulation könnten Sie ausgeführt werdendeutlich mehr innerhalb eines viel kürzeren Zeitrahmens. Dies auf der grundlegendsten Ebene, ist der Reiz eines Quantencomputers .
Photonisches Rechnen könnte die Zukunft sein
Xanadus Quantencomputer ist revolutionär, weil es der erste Quantencomputer seiner Art ist. Es ist das, was als a bekannt ist photonischer Quantencomputer . Wir sind uns immer noch genau sicher, welches Material für einen optimalen Quantencomputer am besten geeignet ist. Ein wenig bekanntes Gebiet, das noch erforscht wird, ist Infrarotlicht.
Laut Xanadu haben photonikbasierte Quantencomputer viele Vorteile gegenüber älteren Plattformen. Die Computer können bei Raumtemperatur betrieben und problemlos in die vorhandene faseroptische Telekommunikationsinfrastruktur integriert werden, was die Türen für eine Zukunft öffnen könnte, in der Quantencomputer eingesetzt werdenvernetzt sind.
"Wir glauben, dass die Photonik den praktikabelsten Ansatz für universelles fehlertolerantes Quantencomputing bietet, da Xanadu eine große Anzahl von Quantenprozessoren miteinander vernetzen kann. Wir freuen uns, dieses Ökosystem als Weltneuheit sowohl für die Quanten- als auch für die klassische Photonik anbieten zu können.
"Unsere Architektur ist neu und so konzipiert, dass sie wie das Internet im Vergleich zu herkömmlichen Mainframe-ähnlichen Ansätzen für Quantencomputer skaliert werden kann." sagt Christian Weedbrook, Gründer und CEO von Xanadu.
"Es bietet auch eine hervorragende Skalierbarkeit, die die Fehlertoleranz unterstützt, dank robuster, fehlerresistenter physikalischer Qubits und Flexibilität beim Entwerfen von Fehlerkorrekturcodes.
"Xanadus einzigartiger Qubit-Typ basiert auf gequetschten Zuständen - einer speziellen Art von Licht, das von unseren eigenen chipintegrierten photonischen Siliziumgeräten erzeugt wird", sagt das Team.
Institutionen haben Zugang zu neuer Computertechnologie
Ähnlich wie IBM Q , Xanadus neuer photonischer Quantencomputerdienst wird in der Cloud verfügbar sein. Derzeit testen Partner und Kunden derzeit Lösungen für die Vorabversion der Xanadu Quantum Cloud. Einige dieser Institutionen umfassen akademische Institutionen, Quanten-Startups und große nationale InstitutionenLabore, darunter Creative Destruction Labs, Scotia Bank, BMO und Oak Ridge National Laboratory. Entwickler, die Xanadu Quantum Cloud verwenden, erhalten Zugriff auf Open-Source-Tools, die auf Github verfügbar sind.
"Dazu gehören Strawberry Fields, seine plattformübergreifende Python-Bibliothek zur Simulation und Ausführung von Programmen auf quantenphotonischer Hardware und PennyLane, seine Softwarebibliothek für quantenmaschinelles Lernen, Quantencomputer und Quantenchemie. Die Community für diese Plattformen wächst rasant."sagt Xanadu.
Das photonische Quantencomputerteam hat ehrgeizige Pläne für die Zukunft und plant, die Anzahl der Qubits in seinen Cloud-Systemen alle sechs Monate zu verdoppeln. Derzeit bieten sie ihren Partnern und Kunden an. 8-, 12- und 24-Qubit-Maschinen . Hier erfahren Sie mehr.
Im Allgemeinen bietet Quantencomputer noch einige Vorteile und Fallstricke.
Einige der offensichtlichen Vorteile von Quantencomputern bestehen darin, dass sie jede Aufgabe im Vergleich zu einem klassischen Computer schneller ausführen können. Dies macht den Computer sowohl bei Finanzinstituten als auch bei Banken sehr begehrt.
Quantencomputer können auch klassische Algorithmusberechnungen und Quantenalgorithmen durchführen, von denen jeder Forscher sagen kann, dass sie nicht einfach sind. Quantencomputer werden verwendet, um die Radar-Stealth-Technologie zu verbessern, die Entwicklung von Medikamenten zu beschleunigen und dies zu tunverwendet werden, um Produkte zu optimieren, bessere finanzielle Entscheidungen zu treffen und das Wetter besser vorherzusagen.
Einige offensichtliche Nachteile? Quantencomputer Die Entwicklung ist extrem teuer, weshalb Unternehmen wie IBM Cloud-Computing-Services anbieten. Zweitens könnte die Leistung des Quantencomputers in den falschen Händen genutzt werden, um schändliche Dinge zu tun. Schließlich glauben Experten immer noch, dass wir mindestens ein Jahrzehnt zuvor habenQuantencomputer erreichen ihr volles Potenzial.
Dennoch bietet Quantencomputer noch viele aufregende Möglichkeiten. Was halten Sie von der Zukunft des Quantencomputers?