Modul în care inginerii de calcul cuantic își aplică tehnologia la problemele din lumea reală
Publicat: 2021-09-15Quantum ar putea fi un cuvânt popular în industrie, dar este greu de imaginat că majoritatea aplicațiilor vor ajuta cu adevărat utilizatorii obișnuiți sau proprietarii de afaceri mici. Hardware-ul computerelor convenționale nu crește nici pe departe la fel de repede ca înainte ca Legea lui Moore să fie încălcată, dar asta nu înseamnă că nu poți pur și simplu să strângi GPU-uri peste alte GPU-uri pentru a construi clustere mai rapide.
Asta însemna că chiar și cei mai pro-cuantici din industria de calcul s-au concentrat aproape exclusiv pe efectuarea de calcule care ar fi fost imposibil de realizat folosind siliciu obișnuit.
Acum, totuși, unii promotori revitalizează dezbaterea sugerând că s-ar putea foarte bine să vedem creșterea serverelor cuantice pe care oamenii ar putea rula sisteme de operare reale. În secunda în care faci asta, este același moment în care jucătorii și streamerii media au șansa de a profita de tehnologie.
Având în vedere că industria de calcul cuantică se presupune că va valora aproximativ 2,4 miliarde de dolari până anul viitor, inginerii vor trebui să găsească unele aplicații în afara celor specializate pentru a susține acest grad de creștere fără precedent.
Serviciile de rețea și procesarea blockchain vor fi probabil primele utilizări regulate majore.
Jetoane de minerit fără siliciu tradițional
Orice calcul pe care un computer tradițional l-ar putea rezolva ar putea fi rezolvat și folosind un computer cuantic. Anumite probleme pot fi rezolvate mult mai repede de către ei însă, ceea ce a dat naștere expresiei supremație cuantică. Sumele hashing utilizate de majoritatea criptomonedelor majore bazate pe blockchain sunt puțin mai mult decât calcule algebrice, ceea ce înseamnă că se pretează bine pentru a profita de acest concept de supremație cuantică.
Experții în securitate au sugerat că algoritmii de factorizare a numărului întreg utilizați pentru sistemele criptografice cu chei publice ar putea fi fezabil rupți de computerele cuantice care își elaborează hashurile. Deși acest lucru ar putea fi îngrijorător pentru cei care luptă împotriva criminalității cibernetice, oferă o oportunitate foarte interesantă minerilor de criptomonede.
O singură instalare de computer cuantic ar costa probabil aproximativ la fel ca tehnologia tradițională x86_64 big iron mainframe, dar ar lucra mai mult în ceea ce privește performanța pe watt.
Deoarece exploatarea Bitcoin reprezintă aproximativ jumătate din consumul de energie electrică din întreaga lume, aceasta este o veste bună din mai multe puncte de vedere. Tehnicienii de service de rețea vor începe probabil să caute și ei aceste soluții.
Construirea de servere cuantice competitive
Furnizorii de e-mail care doresc să profite de această tehnologie se confruntă adesea cu problema că nu au niciun pachet software de sistem real care să le permită să implementeze aceleași servicii pe care le rulează în mod normal. La urma urmei, nu te poți aștepta să folosești supremația cuantică pentru a accelera un daemon sendmail.
Asta nu înseamnă că nu există prea multe promisiuni, totuși, pentru că unii ingineri au avut cel puțin oarecum succes în a transforma computerele cuantice în stații de lucru Unix.
În timp ce teoretic ați putea reproiecta software-ul de e-mail pentru a rula într-un mediu de tip bare-metal pentru a profita de orice superioritate cuantică percepută, probabil că acest lucru nu ar fi foarte sigur. Actorii răi vor ataca orice sistem pe care îl pot, așa că este aproape sigur că într-o zi vor găsi o modalitate de a prelua controlul mașinilor cuantice. Aceasta înseamnă că va fi necesară o anumită formă de protecție a memoriei.
Experimentele preliminare par să sugereze că GNU/Linux ar putea rula pe un server cuantic. Linux este, desigur, una dintre opțiunile de top atunci când vine vorba de implementarea serverelor de e-mail, așa că puțin ar trebui făcut pentru a porta software-ul la această nouă arhitectură. Desigur, mare parte din codul de bază ar trebui să fie rulat într-un fel de mașină virtuală, dar au existat deja o serie de arhitecturi ca aceasta care au avut de fapt o lansare largă.
Portabilitatea poate ajuta, de asemenea, să se asigure că experții în marketing prin e-mail încep să adopte tehnologia de calcul cuantic pentru a-și rezolva problemele de afaceri. Este ușor să ne imaginăm un viitor în care serviciile de găzduire VPN ieftine rulează pe computere cuantice la distanță la care agenții de marketing prin e-mail se conectează pur și simplu ca și cum ar fi orice alt server.
Caracteristicile de emulare care rulează într-un strat hardware ar putea face, de asemenea, computerele cuantice populare printre cei care trebuie să ruleze software bazat pe Java.
Construirea unui JVM real
Oricine crede că Java este pe cale de ieșire nu s-a uitat la toate dispozitivele Internet of Things care se bazează pe tehnologie. Tot codul Java adevărat rulează în ceva numit Java Virtual Machine, care este în esență o foaie de specificații de emulare pentru un dispozitiv care nu a existat niciodată. Seamănă mult cu tehnologia Z-Machine care alimentează Zork.
Spre deosebire de Zork, totuși, Java poate fi extins pentru a face aproape orice doriți, ceea ce i-a forțat pe unii dezvoltatori de hardware să creeze semiconductori reale care funcționează ca dispozitive JVM simulate.
Cu toate acestea, implementarea unui strat de emulare JVM pe hardware cuantic ar fi mult mai eficientă, mai ales în ceea ce privește operațiunile de baze de date la scară largă.
Alte platforme, cum ar fi ecosistemul Azure al Microsoft, pot fi implementate pe hardware cuantic comercial de la jucători de top din spațiu precum IBM. Acestea fiind spuse, este probabil ca Java să fie într-o poziție destul de unică pentru a beneficia de tranziție, având în vedere metoda oarecum neobișnuită pe care o folosesc appleturile Java pentru a se implementa. Este puțin ironic, deoarece mulți experți din industrie vorbesc despre dispariția Java de ani de zile.
Nenumărate noi aplicații pentru tehnologia cuantică sunt probabil să apară în următorii câțiva ani. Cu toate acestea, probabil că aceștia lumești sunt cei care vor încuraja adopția mai mult decât orice altceva.
Ai vreo părere despre asta? Anunțați-ne mai jos în comentarii sau transmiteți discuția pe Twitter sau Facebook.