كيف يطبق مهندسو الحوسبة الكمومية تقنيتهم على قضايا العالم الحقيقي
نشرت: 2021-09-15قد تكون الكم كلمة رنانة شائعة في الصناعة ، ولكن من الصعب تخيل أن معظم التطبيقات تساعد حقًا المستخدمين العاديين أو أصحاب الأعمال الصغيرة. لا تنمو أجهزة الكمبيوتر التقليدية في أي مكان بالسرعة التي كانت عليها قبل خرق قانون مور ، لكن هذا لا يعني أنه لا يمكنك تجميع وحدات معالجة الرسومات فوق وحدات معالجة الرسومات الأخرى لبناء مجموعات أسرع.
وهذا يعني أنه حتى أكثر المطلعين على صناعة الحوسبة الكمومية ركزوا بشكل شبه حصري على إجراء العمليات الحسابية التي كان من الممكن أن تكون غير مجدية باستخدام السيليكون العادي.
الآن ، ومع ذلك ، فإن بعض المروجين يعيدون تنشيط النقاش من خلال اقتراح أننا قد نرى جيدًا نمو الخوادم الكمية التي يمكن للناس بالفعل تشغيل أنظمة تشغيل حقيقية عليها. ثانيًا تفعل ذلك هو نفس اللحظة التي يحصل فيها اللاعبون وشاشات البث على فرصة للاستفادة من التكنولوجيا.
بالنظر إلى أنه من المفترض أن تبلغ قيمة صناعة الحوسبة الكمومية 2.4 مليار دولار بحلول العام المقبل ، سيتعين على المهندسين إيجاد بعض التطبيقات خارج التطبيقات المتخصصة من أجل الحفاظ على هذه الدرجة من النمو غير المسبوق.
من المحتمل أن تكون خدمات الشبكات ومعالجة blockchain هي أول الاستخدامات المنتظمة الرئيسية.
عملات التعدين بدون السيليكون التقليدي
يمكن أيضًا حل أي حساب يمكن لجهاز كمبيوتر تقليدي حله باستخدام كمبيوتر كمي. ومع ذلك ، يمكن حل بعض المشكلات بسرعة أكبر ، مما أدى إلى ظهور عبارة التفوق الكمي. مبالغ التجزئة التي تستخدمها معظم العملات المشفرة الرئيسية القائمة على blockchain ليست أكثر من حسابات جبرية ، مما يعني أنها تصلح جيدًا للاستفادة من مفهوم التفوق الكمي.
اقترح خبراء الأمن أن خوارزميات التضمين الصحيح المستخدمة لأنظمة تشفير المفتاح العام يمكن كسرها عمليًا بواسطة أجهزة الكمبيوتر الكمومية التي تعمل على تجزئاتها. في حين أن هذا قد يكون مقلقًا لأولئك الذين يكافحون الجريمة الإلكترونية ، إلا أنه يوفر فرصة مثيرة جدًا لعمال تعدين العملات المشفرة.
من المحتمل أن يكلف تثبيت كمبيوتر كمي واحد تقريبًا نفس تكلفة تقنية الإطار الرئيسي الكبير التقليدي x86_64 ومع ذلك تقوم بمزيد من العمل من حيث الأداء لكل واط.
نظرًا لأن تعدين البيتكوين يمثل حوالي نصف بالمائة من إجمالي استخدام الكهرباء في العالم بأسره ، فهذه أخبار جيدة بأكثر من طريقة. من المرجح أن يبدأ فنيو خدمة الشبكة في البحث عن هذه الحلول أيضًا.
بناء خوادم الكم التنافسية
غالبًا ما يواجه موفرو البريد الإلكتروني الذين يرغبون في الاستفادة من هذه التقنية نفسها مشكلة عدم امتلاكهم أي حزم برامج نظام حقيقية تسمح لهم بنشر نفس الخدمات التي يقومون بتشغيلها عادةً. لا يمكنك فقط أن تتوقع الاستفادة من التفوق الكمي لتسريع عملية الإرسال الخفي ، بعد كل شيء.
هذا لا يعني أنه لا يوجد الكثير من الأمل ، لأن بعض المهندسين نجحوا على الأقل إلى حد ما في تحويل أجهزة الكمبيوتر الكمومية إلى محطات عمل يونكس.
بينما يمكنك نظريًا إعادة تصميم برامج البريد الإلكتروني ليعمل في بيئة خالية من المعادن من أجل الاستفادة من أي تفوق كمي محسوس ، إلا أن هذا ربما لن يكون آمنًا للغاية. سيهاجم الممثلون السيئون أي نظام يمكنهم فعله ، لذا فمن شبه المؤكد أنهم سيخرجون يومًا ما بطريقة للسيطرة على الآلات الكمومية. هذا يعني أن نوعًا ما من حماية الذاكرة سيكون ضروريًا.
يبدو أن التجارب الأولية تشير إلى أن GNU / Linux يمكن أن يعمل على خادم كمي. يعد Linux ، بالطبع ، أحد أفضل الخيارات عندما يتعلق الأمر بنشر خوادم البريد الإلكتروني ، لذلك لن يتم عمل الكثير من أجل نقل البرامج إلى هذه البنية الجديدة. من المسلم به أن الكثير من الكود الأساسي يجب تشغيله في نوع من الآلة الافتراضية ، ولكن كان هناك بالفعل عدد من البنى مثل هذه التي شهدت بالفعل إصدارًا واسعًا.
قد تساعد قابلية النقل أيضًا في ضمان بدء خبراء التسويق عبر البريد الإلكتروني في اعتماد تقنية الحوسبة الكمية لحل مشاكل أعمالهم. من السهل تخيل مستقبل تعمل فيه خدمات استضافة VPN غير المكلفة على أجهزة كمبيوتر كمومية بعيدة يتصل بها المسوقون عبر البريد الإلكتروني كما لو كانوا أي خادم آخر.
قد تؤدي ميزات المحاكاة التي تعمل في طبقة الأجهزة أيضًا إلى جعل أجهزة الكمبيوتر الكمومية شائعة لدى أولئك الذين يتعين عليهم تشغيل برامج تستند إلى Java.
بناء JVM حقيقي
أي شخص يعتقد أن Java في طريقها للخروج لم ينظر إلى جميع أجهزة إنترنت الأشياء التي تعتمد على التكنولوجيا. تعمل جميع أكواد Java الحقيقية في شيء يسمى Java Virtual Machine ، والتي تعد في الأساس ورقة مواصفات محاكاة لجهاز لم يكن موجودًا على الإطلاق. إنها تشبه إلى حد كبير تقنية Z-Machine التي تشغل Zork.
على عكس Zork ، يمكن توسيع Java للقيام بأي شيء قد ترغب فيه ، مما أجبر بعض مطوري الأجهزة على الخروج بأشباه موصلات فعلية تعمل مثل أجهزة JVM وهمية.
سيكون نشر طبقة محاكاة JVM على الأجهزة الكمومية أكثر كفاءة ، خاصة فيما يتعلق بعمليات قاعدة البيانات واسعة النطاق.
يمكن نشر الأنظمة الأساسية الأخرى ، مثل نظام Azure البيئي من Microsoft ، على أجهزة الكم التجارية من كبار اللاعبين في الفضاء مثل IBM. ومع ذلك ، من المحتمل أن تكون Java في وضع فريد إلى حد ما للاستفادة من الانتقال مع الأخذ في الاعتبار الطريقة غير المعتادة إلى حد ما التي تستخدمها تطبيقات Java الصغيرة لنشر نفسها. إنه لأمر مثير للسخرية بعض الشيء حيث كان العديد من خبراء الصناعة يتحدثون عن زوال جافا لسنوات حتى الآن.
من المحتمل ظهور عدد لا يحصى من التطبيقات الجديدة لتقنية الكم في السنوات القليلة المقبلة. ومع ذلك ، فمن المحتمل أن تكون هذه الأشياء العادية هي التي ستشجع التبني أكثر من أي شيء آخر.
هل لديك أي أفكار حول هذا؟ أخبرنا أدناه في التعليقات أو انقل المناقشة إلى Twitter أو Facebook.