Pular para o conteúdo principal

Computadores quânticos sérios estão prontos para o trabalho. Do que eles são capazes?






Em um pequeno laboratório em um campo exuberante a cem quilômetros ao norte de Nova York, uma complexa confusão de tubos e eletrônicos penduram do teto. É um computador, mesmo que seja promíscuo. E este não é o computador mais comum. Talvez sua família esteja escrita para se tornar uma das mais importantes da história. Os computadores quânticos prometem fazer cálculos muito além do alcance de qualquer supercomputador convencional. Eles podem produzir revoluções no campo da criação de novos materiais, permitindo simular o comportamento da matéria até o nível atômico. Eles podem trazer criptografia e segurança do computador para um novo nível, pirateando os códigos impenetráveis ​​até hoje. Existe mesmo a esperança de que eles tragam a inteligência artificial a um novo nível, ajudem-no a peneirar e processar os dados de forma mais eficaz.
E só agora, depois de décadas de progresso gradual, os cientistas finalmente se aproximaram da criação de computadores quânticos poderosos o suficiente para fazer o que os computadores comuns não podem fazer. Este marco é lindamente chamado de "superioridade quântica". A mudança para este marco é liderada pelo Google, seguido pela Intel e pela Microsoft. Entre eles: start-ups bem financiadas: Rigetti Computing, IonQ, Quantum Circuits e outros.
E, no entanto, ninguém pode comparar com a IBM nesta área. Há 50 anos, a empresa alcançou sucesso no campo da ciência dos materiais, que lançou as bases para a revolução do computador. Então, em outubro passado, a MIT Technology Review foi para o Thomas Watson Research Center da IBM para responder a pergunta: de que maneira um computador quântico será bom? É possível construir um computador quântico prático e confiável?

Por que precisamos de um computador quântico?

Este centro de pesquisa, localizado em Yorktown Heights, é um pouco como um disco voador, como era pretendido em 1961. Foi projetado pelo arquiteto neo-futurista Eero Saarinen e foi construído durante o auge da IBM como o criador do grande mainframe para empresas. A IBM foi a maior empresa de informática do mundo e, durante dez anos de construção do centro de pesquisa, tornou-se a quinta maior empresa do mundo, logo após a Ford e a General Electric.
Embora os corredores do edifício olhem para a aldeia, o design é tal que, em nenhum dos escritórios lá dentro, há janelas. Em um desses quartos, Charles Bennet foi descoberto.Agora ele tem 70 anos, ele tem big whiskers brancos, ele usa meias pretas com sandálias e até mesmo uma bolsa de lápis com alças. Rodeado por velhos monitores de computador, modelos químicos e, inesperadamente, uma pequena bola de discoteca, ele lembrou o nascimento da computação quântica como se fosse ontem.
Quando Bennett se juntou à IBM em 1972, a física quântica já tinha meio século de idade, mas os cálculos ainda dependiam da física clássica e da teoria matemática para obter informações que Claude Shannon desenvolveu no MIT na década de 1950. Foi Shannon quem determinou a quantidade de informação pelo número de "bits" (ele popularizou este termo, mas não o inventou) necessário para seu armazenamento. Esses bits, 0 e 1 código binário, constituíram a base para cálculos tradicionais.
Um ano depois de chegar a Yorktown Heights, Bennett ajudou a estabelecer as bases para a teoria da informação quântica, que desafiou a anterior. Ele usa o comportamento estranho de objetos em escalas atômicas. Em tal escala, uma partícula pode existir na "superposição" de um conjunto de estados (isto é, em um conjunto de posições) simultaneamente. Duas partículas também podem "tornar-se enredadas", de modo que uma mudança no estado de um responde instantaneamente ao segundo.
Bennett e outros perceberam que alguns tipos de cálculos que levam muito tempo ou não são possíveis podem ser efetivamente realizados usando fenômenos quânticos. Um computador quântico armazena informações em bits quânticos ou qubits. Qubits pode existir em superposições de uns e zeros (1 e 0), e confusão e interferência podem ser usadas para encontrar soluções computacionais em um grande número de estados. A comparação de computadores quânticos e clássicos não é inteiramente correta, mas, figurativamente falando, um computador quântico com várias centenas de qubits pode produzir mais cálculos ao invés de átomos em um universo conhecido.
No verão de 1981, a IBM e o MIT organizaram um evento histórico chamado "A Primeira Conferência sobre Física Computacional". Foi realizada no hotel Endicott House, uma mansão de estilo francês perto do MIT do campus.
Na foto que Bennett realizou durante a conferência, no gramado, pode-se ver algumas das figuras mais influentes da história da computação e física quântica, incluindo Konrad Zuse, que desenvolveu o primeiro computador programável, e Richard Feynman, que contribuiu de forma importante para a teoria quântica. Feynman manteve um discurso chave na conferência, na qual ele levantou a idéia de usar efeitos quânticos para cálculos.
A maior teoria quântica do impulso da informação recebida de Feynman ", diz Bennett. "Ele disse: a natureza do quantum, sua mãe! Se quisermos imitá-lo, precisamos de um computador quântico. "
Um computador quântico IBM - um dos mais promissores de todos os existentes - está localizado ao longo do corredor do escritório de Bennett. Esta máquina é projetada para criar e manipular um elemento importante de um computador quântico: os qubits que armazenam informações.

A diferença entre sonho e realidade

A máquina IBM usa fenômenos quânticos que ocorrem em materiais supercondutores. Por exemplo, às vezes a corrente flui no sentido horário e anti-horário simultaneamente. O computador IBM usa chips supercondutores, nos quais dois estados de energia eletromagnética diferentes são qubit.
A abordagem supercondutora tem muitas vantagens. O hardware pode ser criado usando métodos bem conhecidos e você pode usar um computador comum para gerenciar o sistema. Os qubits no esquema supercondutor são facilmente manipulados e menos delicados do que os fótons ou íons individuais.
No laboratório quântico da IBM, os engenheiros estão trabalhando em uma versão de um computador com 50 qubits. Você pode executar um simulador de um computador quântico simples em um computador comum, mas com 50 qubits será quase impossível. E isso significa que a IBM aborda teoricamente o ponto em que um computador quântico pode resolver problemas que não são acessíveis para um computador clássico: em outras palavras, superioridade quântica
Mas os cientistas da IBM dirão que a superioridade quântica é um conceito evasivo. Você precisará que todos os qubits 50 funcionem perfeitamente quando, na realidade, os computadores quânticos sofrem muito com erros. Também é incrivelmente difícil manter qubits por um determinado período de tempo; eles tendem a "decoerenciar", isto é, à perda de sua delicada natureza quântica, como um anel de fumaça dissolve-se ao menor golpe da brisa. E quanto mais qubits, mais difícil é lidar com ambas as tarefas.
"Se você tivesse 50 ou 100 qubits e eles realmente funcionaram bem o suficiente, e estavam completamente livres de erros, você poderia produzir cálculos incompreensíveis que não podiam ser reproduzidos em qualquer máquina clássica, nem agora nem então, nem no futuro ", diz Robert Shelkopf, professor da Universidade de Yale e fundador dos Quantum Circuits. "O reverso da computação quântica reside no fato de que existe uma incrível quantidade de oportunidades de erro".
Outro motivo de cautela é que não é inteiramente claro o quão útil será, mesmo um computador quântico de funcionamento ideal. Não só acelerar a solução de qualquer tarefa que você joga. Na verdade, em muitos tipos de cálculos, será incomumente "mais burro" do que as máquinas clássicas. Nem muitos algoritmos foram determinados até à data, em que um computador quântico terá uma vantagem óbvia. E mesmo com eles, essa vantagem pode ser de curta duração. O algoritmo quântico mais famoso, desenvolvido por Peter Shore do MIT, é projetado para procurar multiplicadores inteiros simples. Muitos esquemas criptográficos bem conhecidos contam com o fato de que esta pesquisa é extremamente difícil de implementar um computador convencional. Mas a criptografia pode se adaptar e criar novos tipos de código que não dependem do factoring.
É por isso que, mesmo quando se aproxima de um marco de 50 kilobits, os próprios pesquisadores da IBM estão tentando dissipar o hype. Na mesa do corredor, que tem vista para um exuberante gramado lá fora, fica Jay Gambetta, um alto australiano explorando algoritmos quânticos e potenciais aplicações para equipamentos da IBM. "Estamos em uma posição única", ele diz, escolhendo cuidadosamente as palavras. "Nós temos esse dispositivo, que é o mais difícil que pode ser modelado em um computador clássico, mas ainda não é controlado com precisão suficiente para realizar algoritmos conhecidos através dele".
O que dá a todos os aybiemshchikam espero que mesmo um computador quântico imperfeito possa ser útil.
Gambetta e outros pesquisadores começaram com um apêndice que Feynman havia previsto em 1981. As reações químicas e as propriedades dos materiais são determinadas pelas interações entre átomos e moléculas. Essas interações são regidas por fenômenos quânticos. Um computador quântico pode (pelo menos em teoria) modelá-los de uma maneira que o comum não pode.
No ano passado, Gambetta e seus colegas da IBM usaram uma máquina de sete kilobits para modelar a estrutura exata do hidreto de berílio. Composto por apenas três átomos, esta molécula é a mais complexa de todas, que foram modeladas usando um sistema quântico.Em última análise, os cientistas serão capazes de usar computadores quânticos para projetar células solares eficientes, drogas ou catalisadores que convertem a luz solar em combustível limpo.
Esses objetivos, é claro, ainda estão implacavelmente distantes. Mas, como Gambetta diz, já podem ser obtidos resultados valiosos de trabalhar em um par de computadores quânticos e clássicos.

O que para um físico de sonhos, para um engenheiro um pesadelo

"A sensação é empurrada pela percepção de que a computação quântica é real", diz Isaac Chuan, professor do MIT. "Não é um físico de sonhos - é o pesadelo de um engenheiro".
Chuan liderou o desenvolvimento dos primeiros computadores quânticos, trabalhando na IBM em Almaden, Califórnia, no final dos anos 90 e início dos anos 2000. Embora ele não trabalhe mais para eles, ele também acredita que estamos no início de algo muito grande e que a computação quântica, em última análise, desempenhará um papel mesmo no desenvolvimento da inteligência artificial.
Ele também suspeita que a revolução não começará até que uma nova geração de estudantes e hackers comecem a jogar com máquinas práticas. Os computadores quânticos requerem não apenas outras linguagens de programação, mas também uma maneira fundamentalmente diferente de pensar sobre a programação. Como Gambetta diz, "nós realmente não sabemos o que é equivalente a" Olá mundo "em um computador quântico".
Mas começamos a olhar. Em 2016, a IBM conectou um pequeno computador quântico com uma nuvem. Usando a ferramenta de programação QISKit, você pode executar programas simples; milhares de pessoas, de acadêmicos para alunos, já criaram programas em QISKit que processam algoritmos quânticos simples. Agora, o Google e outras empresas também estão tentando trazer computadores quânticos on-line. Eles não são capazes de muito, mas eles dão às pessoas a oportunidade de experimentar o que é a computação quântica.

Comentários

Postagens mais visitadas deste blog

Com o Método Ovos de Ouro, você vai aprender Como produzir Maravilhosos Ovos de Chocolates. brigadeiros gourmet e bolos, Transformar isso em um negócio altamente rentável. Certificado de Conclusão. ‎Bônus exclusivos. Oferta por tempo limitado.

  Com o Método  Ovos de Ouro , você vai aprender Como produzir Maravilhosos  Ovos  de Chocolates. brigadeiros gourmet e bolos, Transformar isso em um negócio altamente rentável. Certificado de Conclusão. ‎Bônus exclusivos. Oferta por tempo limitado.  Com a economia Brasileira sempre em crise e  as contas sempre batendo na porta do nosso povo nao resta muitas opcoes para pagar as tao pessadas contas que encistem em aparecer fielmente todos os meses e para isso nosso povo tem se virado nos trinta para botar comida na mesa , pagar aluguel e garantir sua sobrevivencia .     Pensando em todas as dificuldades que nosso povo passa estamos divulgando este produto para ajudar as pessoas empreendedoras a conseguir ganhar um dinheiro extra . Boa sorte a todos !     Sobre o Produto O MÉTODO OVOS DE OURO, Traz muito mais do que Receitas para o seu Negócio, Você terá acesso a E-books (Livro Eletrônico) Brigadeiro Gourmet, Ovos de Páscoa, Bolos Caseiros Com esse Método você aprender Todo process

OTIMO SOBRADO A VENDA EM XEREM, BOSQUE DA PEDREIRA !/ ads,txt

       OTIMO SOBRADO NO BOSQUE DA PEDREIRA EM XEREM COMPOSTO DE SALA, DOIS  QUARTOS, UM COM VARANDA, COZINHA  AMERICANA , AREA DE SERVIÇO,QUINTAL TODO EM LAJE ,BEM ESTRETURADO FALTANDO APENAS PITURA E PODENDO AMPRIAR CONFORME A VONTADE DO PROPRIETARIO. VALOR APENAS EM DINHEIRO R$ 170 MIL REAIS NAO ACEITO TROCA, MAS ACEITO PROPOSTAS EM DINHEIRO . TELEFONE PARA CONTATO : (21) 2135-8904 a partir das 14 horas  ate as 18;00h <!doctype html>                                                                                                                 <html>                                                                                                                    <head>                                                                                                                             <title> casa a venda em xerem ,casa a venda em xerem,casa a venda em xerem ,casa a venda em xerem ,casa a venda em xerem,casa a venda em xerem ,casa a venda em xerem ,cas

PROMOÇAO AVON :

       PROMOÇAO DA AVON COM OS MELHORES PREÇOS DO MERCADO EM PERFUMES,MAQUIAGEM ,PROTEÇAO PARA O SOL E MUITO MAIS ATRAVES DO NOSSO LINK : PROMOÇAO AVON < ! DOCTYPE HTML > <html>      <head>               <title>  promoção avon,promocão avon,promoção avon,promoçao avon,promoção avon,promoção avon,promoção avon, promoção avon,promocão avon,promoção avon,promoçao avon,promoção avon,promoção avon,promoção avon, promoção avon,promocão avon,promoção avon,promoçao avon,promoção avon,promoção avon,promoção avon, promoção avon,promocão avon,promoção avon,promoçao avon,promoção avon,promoção avon,promoção avon, promoção avon,promocão avon,promoção avon,promoçao avon,promoção avon,promoção avon,promoção avon, promoção avon,promocão avon,promoção avon,promoçao avon,promoção avon,promoção avon,promoção avon, promoção avon,promocão avon,promoção avon,promoçao avon,promoção avon,promoção avon,promoção avon, promoção avon,promocão avon,promoção avon,promoçao avon,promoção avon,