Come gli ingegneri dell'informatica quantistica stanno applicando la loro tecnologia ai problemi del mondo reale
Pubblicato: 2021-09-15Quantum potrebbe essere una parola d'ordine popolare nel settore, ma è difficile immaginare che la maggior parte delle applicazioni aiuti davvero gli utenti regolari oi proprietari di piccole imprese. L'hardware del computer convenzionale non sta crescendo così velocemente come prima che la legge di Moore venisse sballata, ma ciò non significa che non puoi semplicemente accumulare GPU sopra altre GPU per costruire cluster più veloci.
Ciò significava che anche gli addetti ai lavori più pro-quantistici del settore informatico si sono concentrati quasi esclusivamente sull'esecuzione di calcoli che sarebbero stati impossibili utilizzando il normale silicio.
Ora, tuttavia, alcuni promotori stanno rivitalizzando il dibattito suggerendo che potremmo benissimo vedere la crescita di server quantistici su cui le persone potrebbero effettivamente eseguire sistemi operativi reali. Il secondo in cui lo fai è lo stesso momento in cui i giocatori e gli streamer multimediali hanno la possibilità di sfruttare la tecnologia.
Considerando che l'industria dell'informatica quantistica dovrebbe valere forse 2,4 miliardi di dollari entro il prossimo anno, gli ingegneri dovranno trovare alcune applicazioni al di fuori di quelle specializzate per sostenere questo grado di crescita senza precedenti.
I servizi di rete e l'elaborazione blockchain saranno probabilmente i primi grandi usi regolari.
Gettoni minerari senza silicio tradizionale
Qualsiasi calcolo che un computer tradizionale potrebbe risolvere potrebbe anche essere risolto utilizzando un computer quantistico. Tuttavia, alcuni problemi possono essere risolti molto più rapidamente da loro, il che ha dato origine alla frase supremazia quantistica. Le somme di hashing utilizzate dalla maggior parte delle principali criptovalute basate su blockchain sono poco più che calcoli algebrici, nel senso che si prestano bene a sfruttare questo concetto di supremazia quantistica.
Gli esperti di sicurezza hanno suggerito che gli algoritmi di fattorizzazione dei numeri interi utilizzati per i sistemi crittografici a chiave pubblica potrebbero essere facilmente violati dai computer quantistici che elaborano i loro hash. Anche se questo potrebbe riguardare coloro che combattono il crimine informatico, offre un'opportunità molto interessante per i minatori di criptovaluta.
Una singola installazione di un computer quantistico costerebbe probabilmente più o meno lo stesso della tradizionale tecnologia per mainframe x86_64 big iron, ma farebbe più lavoro in termini di prestazioni per watt.
Dal momento che il mining di Bitcoin conta circa la metà di tutto il consumo elettrico nel mondo intero, questa è una buona notizia in più di un modo. È probabile che anche i tecnici dell'assistenza di rete inizino a esaminare queste soluzioni.
Creazione di server quantistici competitivi
I provider di posta elettronica che desiderano sfruttare questa stessa tecnologia spesso incontrano il problema di non disporre di alcun pacchetto software di sistema reale che consenta loro di distribuire gli stessi servizi che normalmente eseguono. Dopotutto, non puoi semplicemente aspettarti di sfruttare la supremazia quantistica per accelerare un demone sendmail.
Ciò non significa che non ci siano molte promesse, tuttavia, perché alcuni ingegneri sono riusciti almeno in qualche modo a trasformare i computer quantistici in workstation Unix.
Sebbene tu possa teoricamente riprogettare il software di posta elettronica per farlo funzionare in un ambiente bare metal al fine di sfruttare qualsiasi superiorità quantistica percepita, questo probabilmente non sarebbe molto sicuro. I cattivi attori attaccheranno qualsiasi sistema possibile, quindi è quasi certo che un giorno troveranno un modo per prendere il controllo delle macchine quantistiche. Ciò significa che sarà necessaria una qualche forma di protezione della memoria.
Esperimenti preliminari sembrano suggerire che GNU/Linux potrebbe funzionare su un server quantistico. Linux è, ovviamente, una delle migliori opzioni quando si tratta di distribuire server di posta elettronica, quindi poco dovrebbe essere fatto per trasferire il software su questa nuova architettura. Certo, gran parte del codice sottostante dovrebbe essere eseguito in una sorta di macchina virtuale, ma ci sono già state diverse architetture come questa che hanno effettivamente visto un ampio rilascio.
La portabilità può anche aiutare a garantire che gli esperti di email marketing inizino ad adottare la tecnologia di calcolo quantistico per risolvere i loro problemi aziendali. È facile immaginare un futuro in cui servizi di hosting VPN economici vengono eseguiti su computer quantistici remoti a cui gli e-mail marketer si connettono semplicemente come se fossero qualsiasi altro server.
Le funzionalità di emulazione in esecuzione su un livello hardware potrebbero anche rendere i computer quantistici popolari tra coloro che devono eseguire software basato su Java.
Costruire una vera JVM
Chiunque pensi che Java stia per uscire non ha guardato tutti i dispositivi Internet of Things che si basano sulla tecnologia. Tutto il vero codice Java viene eseguito in qualcosa chiamato Java Virtual Machine, che è essenzialmente un foglio delle specifiche di emulazione per un dispositivo che non è mai esistito. È molto simile alla tecnologia Z-Machine che alimenta Zork.
A differenza di Zork, tuttavia, Java può essere espanso per fare qualsiasi cosa tu voglia, il che ha costretto alcuni sviluppatori hardware a produrre semiconduttori reali che funzionano come finti dispositivi JVM.
La distribuzione di un livello di emulazione JVM su hardware quantistico sarebbe tuttavia molto più efficiente, soprattutto per quanto riguarda le operazioni di database su larga scala.
Altre piattaforme, come l'ecosistema Azure di Microsoft, possono essere implementate su hardware quantistico commerciale dai migliori attori del settore come IBM. Detto questo, è probabile che Java si troverà in una posizione piuttosto unica per trarre vantaggio dalla transizione, considerando il metodo alquanto insolito che le applet Java utilizzano per distribuire se stesse. È un po' ironico dato che molti esperti del settore parlano da anni della fine di Java.
È probabile che nei prossimi anni arriveranno innumerevoli nuove applicazioni per la tecnologia quantistica. Tuttavia, sono probabilmente questi banali che incoraggeranno l'adozione più di ogni altra cosa.
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