Comment les ingénieurs en informatique quantique appliquent leur technologie aux problèmes du monde réel
Publié: 2021-09-15Quantum est peut-être un mot à la mode populaire dans l'industrie, mais il est difficile d'imaginer que la plupart des applications aident vraiment les utilisateurs réguliers ou les propriétaires de petites entreprises. Le matériel informatique conventionnel ne se développe plus aussi rapidement qu'avant la loi de Moore, mais cela ne signifie pas que vous ne pouvez pas simplement empiler des GPU sur d'autres GPU pour créer des clusters plus rapides.
Cela signifiait que même les initiés les plus pro-quantiques de l'industrie de l'informatique se concentraient presque exclusivement sur la réalisation de calculs qui auraient été irréalisables avec du silicium ordinaire.
Maintenant, cependant, certains promoteurs revitalisent le débat en suggérant que nous pourrions très bien voir la croissance des serveurs quantiques sur lesquels les gens pourraient en fait exécuter de vrais systèmes d'exploitation. La seconde où vous faites cela est le même moment où les joueurs et les diffuseurs multimédias ont la possibilité de profiter de la technologie.
Considérant que l'industrie de l'informatique quantique est censée valoir peut-être 2,4 milliards de dollars d'ici l'année prochaine, les ingénieurs vont devoir trouver des applications en dehors des applications spécialisées afin de maintenir ce degré de croissance sans précédent.
Les services de mise en réseau et le traitement de la blockchain seront probablement les premières utilisations régulières majeures.
Jetons miniers sans silicium traditionnel
Tout calcul qu'un ordinateur traditionnel pourrait résoudre pourrait également être résolu à l'aide d'un ordinateur quantique. Certains problèmes peuvent cependant être résolus beaucoup plus rapidement par eux, ce qui a donné naissance à l'expression suprématie quantique. Les sommes de hachage utilisées par la plupart des principales crypto-monnaies basées sur la blockchain ne sont guère plus que des calculs algébriques, ce qui signifie qu'elles se prêtent bien pour tirer parti de ce concept de suprématie quantique.
Les experts en sécurité ont suggéré que les algorithmes de factorisation d'entiers utilisés pour les systèmes cryptographiques à clé publique pourraient être cassés par des ordinateurs quantiques travaillant leurs hachages. Bien que cela puisse être préoccupant pour ceux qui luttent contre la cybercriminalité, cela offre une opportunité très intéressante aux mineurs de crypto-monnaie.
Une seule installation d'ordinateur quantique coûterait probablement à peu près le même prix qu'une technologie traditionnelle de mainframe x86_64, mais ferait plus de travail en termes de performances par watt.
Étant donné que l'exploitation minière de Bitcoin compte pour environ un demi pour cent de toute la consommation d'électricité dans le monde entier, c'est une bonne nouvelle à plus d'un titre. Les techniciens de service réseau sont susceptibles de commencer également à étudier ces solutions.
Construire des serveurs Quantum compétitifs
Les fournisseurs de messagerie qui souhaitent tirer parti de cette même technologie se heurtent souvent au problème qu'ils ne disposent pas de véritables progiciels système qui leur permettraient de déployer les mêmes services qu'ils exécutent normalement. Vous ne pouvez pas vous attendre à tirer parti de la suprématie quantique pour accélérer un démon sendmail, après tout.
Cela ne signifie pas pour autant qu'il n'y a pas beaucoup de promesses, car certains ingénieurs ont au moins réussi à transformer des ordinateurs quantiques en postes de travail Unix.
Bien que vous puissiez théoriquement reconcevoir le logiciel de messagerie pour qu'il s'exécute dans un environnement sans système d'exploitation afin de tirer parti de toute supériorité quantique perçue, cela ne serait probablement pas très sûr. Les mauvais acteurs vont attaquer n'importe quel système qu'ils peuvent, il est donc presque certain qu'un jour ils trouveront un moyen de prendre le contrôle de la machinerie quantique. Cela signifie qu'une certaine forme de protection de la mémoire sera nécessaire.
Des expériences préliminaires semblent suggérer que GNU/Linux pourrait fonctionner sur un serveur quantique. Linux est, bien sûr, l'une des meilleures options lorsqu'il s'agit de déployer des serveurs de messagerie, il n'y aurait donc pas grand-chose à faire pour transférer le logiciel vers cette nouvelle architecture. Certes, une grande partie du code sous-jacent devrait être exécutée dans une sorte de machine virtuelle, mais il y a déjà eu un certain nombre d'architectures comme celle-ci qui ont en fait vu une large diffusion.
La portabilité peut également aider à garantir que les experts en marketing par e-mail commencent à adopter la technologie de l'informatique quantique pour résoudre leurs problèmes commerciaux. Il est facile d'imaginer un avenir où des services d'hébergement VPN peu coûteux fonctionneront sur des ordinateurs quantiques distants auxquels les spécialistes du marketing par e-mail se connecteront simplement comme s'ils étaient n'importe quel autre serveur.
Les fonctionnalités d'émulation exécutées dans une couche matérielle pourraient également rendre les ordinateurs quantiques populaires auprès de ceux qui doivent exécuter des logiciels basés sur Java.
Construire une vraie JVM
Quiconque pense que Java est sur le point de disparaître n'a pas examiné tous les appareils de l'Internet des objets qui reposent sur cette technologie. Tout le vrai code Java s'exécute dans quelque chose appelé la machine virtuelle Java, qui est essentiellement une fiche technique d'émulation pour un appareil qui n'a jamais existé. Cela ressemble beaucoup à la technologie Z-Machine qui alimente Zork.
Contrairement à Zork, cependant, Java peut être étendu pour faire à peu près tout ce que vous pourriez souhaiter, ce qui a forcé certains développeurs de matériel à proposer de véritables semi-conducteurs qui fonctionnent comme des dispositifs JVM fictifs.
Le déploiement d'une couche d'émulation JVM sur du matériel quantique serait cependant beaucoup plus efficace, en particulier en ce qui concerne les opérations de base de données à grande échelle.
D'autres plates-formes, comme l'écosystème Azure de Microsoft, peuvent être déployées sur du matériel quantique commercial de grands acteurs du secteur comme IBM. Cela étant dit, il est probable que Java sera dans une position plutôt unique pour bénéficier de la transition compte tenu de la méthode quelque peu inhabituelle que les applets Java utilisent pour se déployer. C'est un peu ironique car de nombreux experts de l'industrie parlent de la disparition de Java depuis des années maintenant.
D'innombrables nouvelles applications de la technologie quantique devraient voir le jour dans les prochaines années. Néanmoins, ce sont probablement ces banals qui vont encourager l'adoption plus que toute autre chose.
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