Wie Quantencomputing-Ingenieure ihre Technologie auf reale Probleme anwenden
Veröffentlicht: 2021-09-15Quantum mag ein beliebtes Schlagwort der Branche sein, aber es ist schwer vorstellbar, dass die meisten Anwendungen jemals wirklich normalen Benutzern oder Kleinunternehmern helfen. Herkömmliche Computerhardware wächst nicht annähernd so schnell wie früher, bevor Moores Gesetz gesprengt wurde, aber das bedeutet nicht, dass man nicht einfach GPUs auf andere GPUs stapeln kann, um schnellere Cluster aufzubauen.
Das bedeutete, dass sich selbst die größten Befürworter der Quantencomputerbranche fast ausschließlich auf die Durchführung von Berechnungen konzentrierten, die mit normalem Silizium nicht durchführbar gewesen wären.
Jetzt beleben einige Befürworter die Debatte jedoch neu, indem sie vorschlagen, dass wir sehr wohl das Wachstum von Quantenservern sehen könnten, auf denen Menschen tatsächlich echte Betriebssysteme ausführen könnten. In der Sekunde, in der Sie dies tun, erhalten Gamer und Medienstreamer die Möglichkeit, die Technologie zu nutzen.
Wenn man bedenkt, dass die Quantencomputerbranche bis zum nächsten Jahr einen Wert von vielleicht 2,4 Milliarden US-Dollar haben soll, müssen Ingenieure einige Anwendungen außerhalb spezialisierter Anwendungen finden, um dieses beispiellose Wachstum aufrechtzuerhalten.
Netzwerkdienste und Blockchain-Verarbeitung werden wahrscheinlich die ersten großen regelmäßigen Anwendungen sein.
Mining-Token ohne traditionelles Silizium
Jede Berechnung, die ein herkömmlicher Computer lösen könnte, könnte auch mit einem Quantencomputer gelöst werden. Bestimmte Probleme lassen sich mit ihnen jedoch viel schneller lösen, was zu dem Begriff Quantenüberlegenheit geführt hat. Die von den meisten großen Blockchain-basierten Kryptowährungen verwendeten Hash-Summen sind kaum mehr als algebraische Berechnungen, was bedeutet, dass sie sich gut eignen, um dieses Konzept der Quantenüberlegenheit zu nutzen.
Sicherheitsexperten haben vorgeschlagen, dass die ganzzahligen Faktorisierungsalgorithmen, die für kryptografische Systeme mit öffentlichem Schlüssel verwendet werden, möglicherweise durch Quantencomputer gebrochen werden könnten, die ihre Hashes ausarbeiten. Während dies für diejenigen, die Cyberkriminalität bekämpfen, besorgniserregend sein mag, bietet es eine sehr interessante Gelegenheit für Kryptowährungsschürfer.
Eine einzelne Quantencomputer-Installation würde wahrscheinlich ungefähr so viel kosten wie die traditionelle x86_64-Big-Iron-Mainframe-Technologie, aber mehr Arbeit in Bezug auf die Leistung pro Watt leisten.
Da Bitcoin-Mining etwa ein halbes Prozent des gesamten Stromverbrauchs auf der ganzen Welt ausmacht, ist dies in mehr als einer Hinsicht eine gute Nachricht. Netzwerk-Servicetechniker werden sich wahrscheinlich auch mit diesen Lösungen befassen.
Aufbau konkurrenzfähiger Quantum-Server
E-Mail-Anbieter, die dieselbe Technologie nutzen möchten, stoßen oft auf das Problem, dass sie keine echten Systemsoftwarepakete haben, mit denen sie dieselben Dienste bereitstellen könnten, die sie normalerweise ausführen. Sie können schließlich nicht einfach erwarten, die Quantenüberlegenheit zu nutzen, um einen sendmail-Daemon zu beschleunigen.
Das bedeutet jedoch nicht, dass es nicht viel verspricht, denn einige Ingenieure waren zumindest einigermaßen erfolgreich darin, Quantencomputer in Unix-Workstations zu verwandeln.
Während Sie E-Mail-Software theoretisch so umgestalten könnten, dass sie in einer Bare-Metal-Umgebung läuft, um jede wahrgenommene Quantenüberlegenheit zu nutzen, wäre dies wahrscheinlich nicht sehr sicher. Bösewichte werden jedes System angreifen, das sie können, also ist es fast sicher, dass sie eines Tages einen Weg finden werden, die Kontrolle über Quantenmaschinen zu übernehmen. Das bedeutet, dass eine Art Speicherschutz erforderlich ist.
Vorläufige Experimente scheinen darauf hinzudeuten, dass GNU/Linux auf einem Quantenserver laufen könnte. Linux ist natürlich eine der Top-Optionen, wenn es um die Bereitstellung von E-Mail-Servern geht, so dass wenig getan werden müsste, um Software auf diese neue Architektur zu portieren. Zugegeben, ein Großteil des zugrunde liegenden Codes müsste in einer Art virtueller Maschine ausgeführt werden, aber es gab bereits eine Reihe von Architekturen wie dieser, die tatsächlich eine breite Veröffentlichung erfahren haben.
Portabilität kann auch dazu beitragen, dass E-Mail-Marketing-Experten beginnen, Quantencomputertechnologie einzusetzen, um ihre Geschäftsprobleme zu lösen. Es ist leicht, sich eine Zukunft vorzustellen, in der kostengünstige VPN-Hosting-Dienste auf entfernten Quantencomputern ausgeführt werden, mit denen sich E-Mail-Vermarkter einfach wie mit jedem anderen Server verbinden.
Emulationsfunktionen, die in einer Hardwareschicht ausgeführt werden, könnten Quantencomputer auch bei denen beliebt machen, die Java-basierte Software ausführen müssen.
Erstellen einer echten JVM
Wer glaubt, Java sei am Ende, hat sich nicht alle Internet-of-Things-Geräte angeschaut, die auf die Technologie setzen. Der gesamte echte Java-Code läuft in einer sogenannten Java Virtual Machine, die im Wesentlichen ein Emulationsdatenblatt für ein Gerät ist, das nie existiert hat. Es ist der Z-Machine-Technologie sehr ähnlich, die Zork antreibt.
Im Gegensatz zu Zork kann Java jedoch so erweitert werden, dass es fast alles tut, was Sie möchten, was einige Hardwareentwickler dazu gezwungen hat, echte Halbleiter herauszubringen, die wie Schein-JVM-Geräte funktionieren.
Der Einsatz einer JVM-Emulationsschicht auf Quantenhardware wäre jedoch weitaus effizienter, insbesondere was umfangreiche Datenbankoperationen betrifft.
Andere Plattformen, wie das Azure-Ökosystem von Microsoft, können auf kommerzieller Quantenhardware von Top-Playern in diesem Bereich wie IBM bereitgestellt werden. Abgesehen davon ist es wahrscheinlich, dass Java in einer ziemlich einzigartigen Position sein wird, um von der Umstellung zu profitieren, wenn man die etwas ungewöhnliche Methode berücksichtigt, die Java-Applets verwenden, um sich selbst bereitzustellen. Es ist ein bisschen ironisch, da viele Branchenexperten seit Jahren über den Niedergang von Java sprechen.
In den nächsten Jahren dürften unzählige neue Anwendungen für die Quantentechnologie entstehen. Trotzdem sind es wahrscheinlich diese weltlichen, die die Adoption mehr als alles andere fördern werden.
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