Bagaimana insinyur komputasi kuantum menerapkan teknologi mereka ke masalah dunia nyata
Diterbitkan: 2021-09-15Quantum mungkin menjadi kata kunci industri yang populer, tetapi sulit membayangkan sebagian besar aplikasi benar-benar membantu pengguna biasa atau pemilik usaha kecil. Perangkat keras komputer konvensional tidak tumbuh secepat dulu sebelum Hukum Moore dilanggar, tetapi itu tidak berarti bahwa Anda tidak bisa hanya menumpuk GPU di atas GPU lain untuk membangun cluster yang lebih cepat.
Itu berarti bahwa bahkan orang dalam industri komputasi paling pro-kuantum berfokus hampir secara eksklusif pada melakukan perhitungan yang tidak mungkin dilakukan dengan menggunakan silikon biasa.
Sekarang, bagaimanapun, beberapa promotor merevitalisasi perdebatan dengan menyarankan bahwa kita mungkin melihat dengan baik pertumbuhan server kuantum yang benar-benar dapat dijalankan oleh sistem operasi nyata. Saat Anda melakukannya adalah saat yang sama ketika gamer dan media streamer mendapatkan kesempatan untuk memanfaatkan teknologi.
Mempertimbangkan bahwa industri komputasi kuantum seharusnya bernilai mungkin $ 2,4 miliar pada tahun depan, para insinyur harus menemukan beberapa aplikasi di luar yang khusus untuk mempertahankan tingkat pertumbuhan yang belum pernah terjadi sebelumnya ini.
Layanan jaringan dan pemrosesan blockchain mungkin akan menjadi penggunaan reguler utama pertama.
Token Penambangan tanpa Silikon Tradisional
Perhitungan apa pun yang dapat diselesaikan oleh komputer tradisional juga dapat diselesaikan menggunakan komputer kuantum. Akan tetapi, masalah-masalah tertentu dapat diselesaikan jauh lebih cepat oleh mereka, yang memunculkan ungkapan supremasi kuantum. Jumlah hashing yang digunakan oleh sebagian besar cryptocurrency berbasis blockchain utama tidak lebih dari perhitungan aljabar, yang berarti bahwa mereka cocok untuk memanfaatkan konsep supremasi kuantum ini.
Pakar keamanan telah menyarankan bahwa algoritme faktorisasi bilangan bulat yang digunakan untuk sistem kriptografi kunci publik dapat secara layak dipecahkan oleh komputer kuantum yang mengerjakan hash mereka. Meskipun ini mungkin mengkhawatirkan bagi mereka yang memerangi kejahatan dunia maya, ini memberikan peluang yang sangat menarik bagi penambang cryptocurrency.
Instalasi komputer kuantum tunggal mungkin akan menghabiskan biaya yang hampir sama dengan teknologi mainframe besi besar x86_64 tradisional namun melakukan lebih banyak pekerjaan dalam hal kinerja per watt.
Karena penambangan Bitcoin terhitung sekitar setengah persen dari semua penggunaan listrik di seluruh dunia, ini adalah kabar baik dalam lebih dari satu cara. Teknisi layanan jaringan kemungkinan akan mulai mencari solusi ini juga.
Membangun Server Kuantum yang Kompetitif
Penyedia email yang ingin memanfaatkan teknologi yang sama ini sering mengalami masalah karena mereka tidak memiliki paket perangkat lunak sistem nyata yang memungkinkan mereka menggunakan layanan yang sama yang biasanya mereka jalankan. Bagaimanapun, Anda tidak bisa hanya berharap untuk memanfaatkan supremasi kuantum untuk mempercepat daemon sendmail.
Namun, itu tidak berarti tidak ada banyak janji, karena beberapa insinyur setidaknya berhasil mengubah komputer kuantum menjadi workstation Unix.
Meskipun Anda secara teoritis dapat mendesain ulang perangkat lunak email untuk berjalan di lingkungan bare-metal untuk memanfaatkan keunggulan kuantum yang dirasakan, ini mungkin tidak akan terlalu aman. Aktor jahat akan menyerang sistem apa pun yang mereka bisa, jadi hampir pasti bahwa suatu hari nanti mereka akan menemukan cara untuk menguasai mesin kuantum. Itu berarti beberapa bentuk perlindungan memori akan diperlukan.
Eksperimen awal tampaknya menunjukkan bahwa GNU/Linux dapat berjalan di server kuantum. Linux, tentu saja, adalah salah satu opsi teratas dalam hal penggelaran server email, sehingga sedikit yang harus dilakukan untuk memindahkan perangkat lunak ke arsitektur baru ini. Diakui, sebagian besar kode yang mendasarinya harus dijalankan di beberapa jenis mesin virtual, tetapi sudah ada sejumlah arsitektur seperti ini yang sebenarnya telah dirilis secara luas.
Portabilitas juga dapat membantu memastikan pakar pemasaran email mulai mengadopsi teknologi komputasi kuantum untuk memecahkan masalah bisnis mereka. Sangat mudah untuk membayangkan masa depan di mana layanan hosting VPN murah berjalan di komputer kuantum jarak jauh yang terhubung dengan pemasar email seperti halnya server lain.
Fitur emulasi yang berjalan di lapisan perangkat keras mungkin juga membuat komputer kuantum populer di kalangan mereka yang harus menjalankan perangkat lunak berbasis Java.
Membangun JVM Nyata
Siapa pun yang berpikir Java sedang dalam perjalanan keluar belum melihat semua perangkat Internet of Things yang mengandalkan teknologi. Semua kode Java yang sebenarnya berjalan dalam sesuatu yang disebut Java Virtual Machine, yang pada dasarnya adalah lembar spesifikasi emulasi untuk perangkat yang tidak pernah ada. Ini sangat mirip dengan teknologi Z-Machine yang menggerakkan Zork.
Tidak seperti Zork, bagaimanapun, Java dapat diperluas untuk melakukan apa saja yang Anda inginkan, yang telah memaksa beberapa pengembang perangkat keras untuk keluar dengan semikonduktor aktual yang bekerja seperti perangkat JVM tiruan.
Namun, menyebarkan lapisan emulasi JVM pada perangkat keras kuantum akan jauh lebih efisien, terutama sejauh menyangkut operasi basis data skala besar.
Platform lain, seperti ekosistem Azure Microsoft, dapat digunakan pada perangkat keras kuantum komersial dari pemain top di bidang seperti IBM. Karena itu, sepertinya Java akan berada dalam posisi yang agak unik untuk mendapatkan keuntungan dari transisi mengingat metode yang agak tidak biasa yang digunakan applet Java untuk menyebarkan diri mereka sendiri. Agak ironis karena banyak pakar industri telah berbicara tentang kematian Jawa selama bertahun-tahun sekarang.
Aplikasi baru yang tak terhitung jumlahnya untuk teknologi kuantum kemungkinan akan muncul dalam beberapa tahun ke depan. Namun demikian, mungkin hal-hal duniawi inilah yang akan mendorong adopsi lebih dari apa pun.
Punya pemikiran tentang ini? Beri tahu kami di bawah di komentar atau bawa diskusi ke Twitter atau Facebook kami.