CES 2020, IBM y el primer uso comercial verdadero de la nueva computadora cuántica

El bosquejo del artículo:
1. Infoprovod: una declaración inesperada de IBM en CES 2020.
2. ¿Qué esperábamos?
3. La tecnología informática cuántica de IBM se está desarrollando más rápido que los planes (en realidad, no).
4. La aparición de nuevas industrias en este momento.
5. Supusimos el momento, aquí están nuestros libros para ti.

Tradicionalmente, en la primera semana de enero, Las Vegas acoge la mayor exposición internacional CES, donde todas las compañías de tecnología líderes en el mundo anuncian la mayor parte de los desarrollos avanzados. Sin excepción, e IBM anunció inesperadamente el primer uso comercial de su última computadora cuántica. El socio resultó ser la empresa automotriz Daimler. Su actividad en el desarrollo de vehículos eléctricos requirió cálculos de alta precisión para simular las características de las moléculas (azufre de litio), que se planea tomar como base para una nueva generación de baterías de estado sólido para automóviles. Los líderes de este mercado están actualmente vinculando el próximo gran salto en la industria del transporte eléctrico con la tecnología de las baterías de litio de estado sólido. El uso de una computadora cuántica para los cálculos resultó ser más atractivo que la informática tradicional de alto rendimiento en supercomputadoras. Y es por eso que es hermoso.

¿Y qué es lo inesperado aquí? ¿Qué estábamos esperando?

Anuncio de Q System en el pasado CES

Hace exactamente un año, en CES 2019, se presentó el IBM Q System One. Esta es una computadora cuántica con 20 qubits, su propio sistema de enfriamiento a temperaturas extremadamente bajas y funcionalmente autosuficiente en todos los sentidos. Puedes leer más sobre este evento en una de mis notas .

Parecía declaración prematura

Al mismo tiempo, se anunció que esta línea de computadoras cuánticas va más allá de los fines puramente de investigación, estas no son muestras de ingeniería de tecnologías que están disponibles gratuitamente. Ahora este es un producto cuyo objetivo es la comercialización de la computación cuántica. En este contexto, solo las empresas que se han unido a una organización especialmente creada tienen acceso al nuevo producto. Y Q System One está diseñado como una unidad informática independiente con la capacidad de acceder a través de la nube y compartir recursos.

Sin embargo, para la mayoría de los observadores y expertos, tal movimiento parecía prematuro. No hubo evidencia de "superioridad cuántica" (la capacidad de una computadora cuántica para realizar cálculos tan sofisticados que una computadora tradicional no podría realizar físicamente), y fue precisamente la superioridad cuántica lo que generalmente se considera un hito que debe superarse para comercializar la tecnología.

Parecíamos saber qué pasaría en un año

Para muchos, ya quedó "claro" qué esperar de IBM en el próximo año. Según el estilo de los anuncios anteriores, algunas filtraciones e información nueva, el siguiente pronóstico era obvio: IBM intentará atraer a la mayor cantidad posible de socios en su red, en CES 2020 mostrará el próximo modelo con 50 qubits (que aún se puede simular en los habituales disponibles para los gigantes de la tecnología) supercomputadoras), en esto hasta CES 2021 puede olvidarse del tema.

De hecho, casi nadie creía en la validez y el realismo de las intenciones de IBM.

IBM no se jactaba de "solo números"

Sin embargo, los observadores más atentos tenían algo que atrapar. Hace unos meses, una pequeña pero parlante luz intermitente. IBM sin ruido y ambición lanzó el próximo modelo con 53 qubits . Hicieron más qubits, lo hicieron antes y no alardearon mucho de ello. Esta fue una señal clara de que tienen noticias más importantes, que prestarán atención al CES.

La tecnología informática cuántica de IBM crece más rápido de lo previsto

La promesa prometida de Moore

Dada la cantidad de jugadores serios que han invertido en computación cuántica, así como en base a dinámicas de investigación anteriores y la experiencia de la primera revolución informática, IBM estableció una tarea muy ambiciosa que nadie más invadió: asegurar al menos una duplicación de la cantidad de qubits cada año .

Crecimiento más rápido que las promesas

Además, si observamos la dinámica actual, ¡el resultado será aún mejor! 5 qubits en 2017, 16 qubits en 2018, 20 qubits a principios de 2019, 53 qubits a fines de 2019. ¡Un crecimiento casi once veces mayor en dos años!

De hecho, IBM solo mira otros indicadores, y el crecimiento va de acuerdo al plan.

Sin embargo, esto no significa el inicio de una singularidad (lo siento Ray). De hecho, el crecimiento está estrictamente de acuerdo con el plan, es solo que IBM ha tomado un indicador diferente como base.

El volumen cuántico es un indicador y metodología especialmente desarrollado y publicado para evaluar el rendimiento de las computadoras cuánticas reales (en oposición a las ideales, inalcanzables en el nivel actual de tecnología). Con esta evaluación, veremos una progresión estricta y podremos hacer un pronóstico sobre los planes más cercanos.


Entonces, en este momento vemos la siguiente imagen:

De hecho, aproximadamente una vez al año se duplica la capacidad según la metodología de evaluación interna. Dada la falta de una métrica universalmente aceptada, está completamente justificada. Además, tenemos una pequeña serie de datos sobre la base de los cuales podemos asumir los parámetros del próximo anuncio. A finales de 2020, IBM presentará un nuevo modelo en el que habrá de 80 a 128 qubits físicos. En este caso, el volumen cuántico será de 64 y, muy probablemente, se logrará la superioridad cuántica (al menos para un cierto espectro de problemas).

Según el plan, y atrayendo socios

Parte de la estrategia comercial de IBM es proporcionar un servicio de computación cuántica. Es un servicio, no una venta banal de hierro, que es una lección aprendida por IBM sobre la base de la era tecnológica actual. Para hacer esto, crean y desarrollan su propio ecosistema llamado Q Network. Las organizaciones que desean obtener una ventaja competitiva se unen a esta red y obtienen acceso a los últimos desarrollos de hierro, consultores e investigadores. IBM espera que el primer ecosistema sea capaz de ingresar lo suficientemente profundo en los procesos de investigación e inversión más avanzados y significativos de los socios, de modo que en el futuro, cuando aparezcan competidores en el mercado, no sea rentable invertir en un cambio de servicio. La cuenta ya ha superado los cien socios, recientemente Delta Airlines, Goldman Sachs y Los Alamos National Lab se han unido a la red Q.

El surgimiento de nuevas industrias en este momento

En este momento se está desarrollando (NISQ)

Esas computadoras cuánticas que actualmente están siendo desarrolladas por gigantes de la tecnología son en muchos aspectos similares a los primeros microchips y la tecnología en ellas. Las limitaciones tecnológicas nos obligan a inventar varios trucos algorítmicos y de composición para obtener un resultado de cálculo útil (por ejemplo, cómo usamos el cambio rápido de un pequeño número de colores de píxeles para expandir la paleta de colores perceptible en los videojuegos).

Las computadoras cuánticas actuales se pueden describir como Noisy Intermediate Scale Quantum (NISQ), ya que los resultados de trabajar con qubits son ruidosos y las tecnologías para el almacenamiento confiable de información cuántica solo se están diseñando: debe usar muchos trucos y muletas.



Ahora, los beneficios de NISQ para cada rama del conocimiento moderno no son obvios, pero la investigación y la innovación relacionadas con los logros de la química, la biología y la economía pueden encontrar beneficios en las computadoras cuánticas en este momento. Prueba de ello es el evento del título de la publicación. Al menos una preocupación tecnológica seria ha elegido los cálculos cuánticos para proporcionar investigación en la tecnología clave para su futuro financiero. Resultó que la superioridad cuántica no es un requisito previo para la comercialización de computadoras cuánticas.

¿Cuál es la tasa de crecimiento esperada?

Por supuesto, el criterio más obvio para el desarrollo de la tecnología es el flujo de caja. Y las últimas previsiones, en mi opinión, nos permiten comprender la seriedad de lo que está sucediendo. Entonces, en la década de 2020, el gasto global en computación cuántica alcanzará cientos de millones de dólares anualmente. Y ya en la década de 2030, el gasto anual ascenderá a decenas de miles de millones .



Y todo esto es solo en la primera etapa del desarrollo tecnológico (NISQ). Es probable que la transición a soluciones arquitectónicas y tecnológicas completamente nuevas (alrededor de 2045) aumente el mercado en otro pedido o pedidos.

Quién y cómo utilizará la tecnología.

Entre las primeras, las grandes empresas con potencial para el uso de computadoras cuánticas son Samsung, Daimler, Honda, JP Morgan Chase, Barclays.

Samsung está interesado en desarrollos en el campo de nuevos materiales para microelectrónica e innovaciones en su producción en fábrica. Las computadoras cuánticas de la generación actual pueden ser útiles en esto. Estamos esperando el anuncio.

Daimler está interesado en los desarrollos en el campo de la química de las baterías (que, como hemos aprendido, lo hacen), así como las soluciones en el campo de la navegación (un área de tareas, como un problema de vendedor ambulante, susceptible de optimización de cálculos en computadoras cuánticas, a diferencia de las clásicas).

JP Morgan Chase está interesado en nuevos enfoques para el análisis financiero, análisis de riesgos, comercio, etc. Anuncios, es poco probable que esperemos, solo los ricos se enriquecerán más rápido.

Implicaciones para las industrias de alta tecnología e informática

Ser inalcanzable no es la única forma de ser mejor. Creo que esta es la idea principal que los escépticos de la computación cuántica no aceptan. El mejor enemigo es el bueno, y en los negocios a menudo es suficiente para ser solo un poco mejor en algunos aspectos que inalcanzablemente mejor en uno. Quizás las supercomputadoras pequeñas más caras y buscadas de la Tierra podrán evitar la superioridad cuántica en los próximos años. Pero este no es un argumento en contra del desarrollo y uso de computadoras cuánticas que realizan los mismos cálculos sin una cola de acceso, por una pequeña fracción de electricidad, tiempo comparable y con una precisión comparable o superior.

Seguramente podemos decir que las empresas cuyo negocio se basa en la excelencia tecnológica en aplicaciones NISQ tendrán una ventaja competitiva en su uso. Y dada la velocidad objetivo de la computación cuántica, esta ventaja aumentará dramáticamente. Ya en los próximos 5 años, cada empresa que cuente con liderazgo y una oportunidad en la competencia tendrá que usar computadoras cuánticas. Entonces, en este momento vimos el nacimiento de una nueva profesión: un programador informático cuántico.

Adivinamos el momento, aquí están nuestros libros para ti

Hace un año, después de CES 2019, estábamos entre los que vieron el potencial y la determinación de IBM en el desarrollo de tecnologías de computación cuántica. Luego decidimos no posponer para más adelante, sino comenzar a formar un conjunto básico de literatura para nuestros lectores. Después de revisar todos los libros existentes y planeados por editores extranjeros, hemos seleccionado el mejor para usted. Se está preparando otro libro y se lanzará en unos meses. ¡Suscríbete a nuestro blog para no perderte!

El libro "Computación cuántica para verdaderos profesionales de TI"

El propósito de este libro es presentar la computación cuántica a cualquiera que esté familiarizado con un curso de matemáticas de secundaria y que esté dispuesto a trabajar duro. En este libro, conoceremos qubits, enredos (estados cuánticos), teletransportación cuántica y algoritmos cuánticos, así como otros temas relacionados con las computadoras cuánticas. La tarea no es dar una idea vaga de estos conceptos, sino hacerlos más claros.

La informática cuántica se menciona a menudo en las noticias: China teletransportó un qubit de la Tierra a un satélite; El algoritmo de Shore ha puesto en peligro los métodos de cifrado actuales; la distribución de claves cuánticas volverá a hacer que el cifrado sea un medio confiable de protección; El algoritmo de Grover aumentará la velocidad de búsqueda de datos. Pero, ¿qué significa todo esto realmente? ¿Cómo funciona todo? Chris Bernhard está a punto de contar sobre esto.

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Tras el pago de la versión en papel del libro, se envía un libro electrónico por correo electrónico.

El libro "Desarrollo utilizando computadoras cuánticas. programación de máquinas cuánticas en la nube: Python, Qiskit, lenguaje Quantum Assembly e IBM QExperience "

Un pedido anticipado para el libro está abierto, el libro saldrá de la imprenta a fines de enero. ¡En el momento del descuento por pedido anticipado! El editor científico de la publicación en ruso fue Mikhail Korobko, también conocido como Shkaff.

¡La computación cuántica no solo cambia la realidad! Nace una industria completamente nueva ante nuestros ojos para crear lo impensable antes y devaluar algunos de los logros del pasado.

Este libro discute los componentes más importantes de una computadora cuántica: qubits, puertas lógicas y circuitos cuánticos, y también explica la diferencia entre la arquitectura cuántica y la tradicional. Puede experimentar con ellos de forma gratuita tanto en el simulador como en un dispositivo cuántico real utilizando IBM Q Experience.

Aprenderá cómo se realiza la computación cuántica utilizando QISKit (herramientas de software para procesar información cuántica), el SDK de Python y otras API, en particular QASM. Finalmente, aprenderá algoritmos cuánticos modernos que implementan entrelazamiento, generación de números aleatorios, búsqueda lineal, factorización de enteros, etc.
Tratará los estados de Bell que describen enredos, el algoritmo de Grover para búsqueda lineal, el algoritmo de Shore para factorizar enteros, algoritmos de optimización y mucho más.

Aprenderás:

• Ejecute programas de forma remota utilizando la API REST de Q Experience.
• Escriba algoritmos que brinden el mayor rendimiento en comparación con los análogos para computadoras tradicionales.
• Cree un cliente REST en Node.js para autenticar, escuchar dispositivos remotos, solicitar información sobre procesadores cuánticos, controlar de forma remota y realizar experimentos en la nube.
• Utiliza la teletransportación cuántica. Usando cálculos clásicos y entrelazamiento cuántico entre el emisor y el receptor, transmita el estado exacto del qubit (información cuántica).
• Programe y juegue la versión cuántica de Sea Battle.
• Use Q Experience Composer para crear programas / experimentos visuales.

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