цифровая электроника
вычислительная техника
встраиваемые системы

 
» » Каким будет будущее после изобретения квантового компьютера

Каким будет будущее после изобретения квантового компьютера

Автор: Mike(admin) от 17-01-2018, 16:55

Будущее с квантовыми вычислениями


Прогресс не стоит на месте, и все больше того, что когда-то казалось научной фантастикой, начинает реализовываться в нашем мире. Одной из таких вещей является квантовый компьютер, который в отличие от классического компьютера работает не с битами (состояние: 0 или 1), а с квантовыми битами или, как их еще называют, кубитами (состояние: 0 или 1 или квантовая суперпозиция). Благодаря этому квантовый компьютер способен на такие вычисления, с которыми обычному компьютеру никогда не справиться. Тем более квантовое запутывание позволяет манипулировать частицами вне зависимости от дистанции между ними – все, что случается с одной частицей, тут же случается и с другой. В связи с этим данные могут пересылаться на большие расстояния значительно быстрее, чем на классических компьютерах.


Каким будет будущее после изобретения квантового компьютера

Хотя сфера квантовых вычислений еще исследуется и прорабатывается, ученые в последние годы добились существенных успехов в разработке функциональных квантовых компьютеров на несколько десятков кубит. По мнению экспертов, полноценные рабочие квантовые компьютеры, вероятно, смогут появиться лет через 20-30. Но какой же будет жизнь с квантовыми компьютерами?


Квантовые компьютеры в жизни человечества


Действительно, квантовые компьютеры смогут осуществлять гораздо более комплексные вычисления, чем сегодняшние стандартные компьютеры, и, по словам Уильяма Херли, председателя рабочей группы по стандартам квантовых вычислительных стандартов в Институте инженеров по электротехнике и электронике (IEEE), последствия этого будут невообразимыми. По его мнению, квантовые компьютеры позволят значительно быстрее обрабатывать «большие» данные. Так, сегодня генерируются миллиарды пакетов данных в день, и обычные компьютеры не в силах справиться с их обработкой. А их квантовые собратья смогут сделать это за мгновения.


Каким будет будущее после изобретения квантового компьютера

Поэтому квантовые компьютеры помогут решить некоторые весьма непростые вопросы, стоящие сегодня перед миром, причем не только в физике, химии или другой естественной науке. Квантовые вычисления смогут повлиять на работу ряда отраслей. Финансовые, фармацевтические, логистические и охранные предприятия увидят наибольшее изменение в кратчайшие сроки благодаря квантовым вычислениям. Поиск новых лекарств от болезней, мгновенный поиск утерянных вещей и правонарушителей – это одни из многих позитивных моментов от таких нововведений.


Квантовый интернет


Квантовый компьютер может породить новый вид интернета. Так называемая квантовая связь – одно из наиболее интересных приложений, рассматриваемых в вопросе будущего квантовых вычислений. Исследователи из Китая и других стран приступили к изучению потенциала создания квантовых сетей, применяя те же принципы, что и для квантовых вычислений. Формирование таких сетей в конечном итоге позволит создать квантовый Интернет, который станет более защищенной системой коммуникации, в которой данные хранятся и передаются с применением улучшенной криптографии. Однако построение такой сети будет невозможным до тех пор, пока квантовые компьютеры не станут масштабируемыми, что, по мнению некоторых футуристов, может произойти примерно к 2050 году.


Каким будет будущее после изобретения квантового компьютера

Если объяснять простыми словами, то квантовый интернет был бы тем средством связи, который использует квантовые сигналы вместо радиоволн для отправки информации. В квантовом интернете сигналы будут передаваться через квантовую сеть, используя запутанные квантовые частицы. Недавно исследователи добились значительных успехов в построении такой сети квантовой связи. В прошлом году Китай запустил первый в мире квантовый коммуникационный спутник, и с тех пор китайцы были заняты тестированием и расширением ограничений по отправке запутанных фотонов из космоса на наземные станции на Земле, а затем обратно. Им также удалось добиться хранения информации с использованием квантовой памяти. В будущем Китай планирует создать рабочую сеть с квантовыми коммуникациями для расширения интернет-сети Пекин-Шанхай. Цзянь-Вэй Пан из Университета науки и технологии Китая, ожидает, что к 2030 году может появиться глобальная квантовая сеть. Это означает, что до квантового интернета осталось всего в 12 лет, если все пойдет, как запланировано.


Крах существующей криптографии


Эра полноценных квантовых компьютеров угрожает разрушить безопасность криптографических систем, как мы ее знаем. Исследователи участвуют в гонке против времени, чтобы уже подготовить новые криптографические методы до появления квантовых компьютеров. Квантовые компьютеры, как предполагается, смогут справиться с криптографическими протоколами RSA и ECC. Благодаря сегодняшним технологиям эти системы безопасны, но квантовый компьютер может сломать их в течение нескольких дней или даже часов. По мнению некоторых экспертов, уже сегодня мы ставим под угрозу зашифрованные данные. В будущем злоумышленник может взломать нашу безопасную связь с помощью квантового компьютера. Все сегодняшние секреты будут потеряны. Это касается частных данных, банковских и медицинских записей и государственных секретов. Кроме того, биткоин и прочие криптовалюты обесценятся, поскольку их функционирование основано на довольно давно применяемых протоколах шифрования.


Каким будет будущее после изобретения квантового компьютера

Определенный квантовый алгоритм, а именно алгоритм Шора, разрушает все криптографические методы, которые в настоящее время используются для установления безопасных подключений в Интернете. Поэтому уже сегодня важно усилить исследования в области криптографии. При этом нужно отметить, что обычно приведение криптографических методов к конечному пользованию требует от 15 до 20 лет после разработки и стандартизации.




Таким образом, появление полнофункционального квантового компьютера сможет значительно повлиять на наши жизни и существенно изменить окружающий нас мир благодаря новым вычислительным возможностям.




© digitrode.ru


Теги: квантовый компьютер




Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Комментарии:

Оставить комментарий