CES 2020, IBM und die erste echte kommerzielle Nutzung des neuen Quantencomputers

Die Gliederung des Artikels:
1. Infoprovod - eine unerwartete Aussage von IBM auf der CES 2020.
2. Was haben wir erwartet?
3. Die Quantencomputertechnologie von IBM entwickelt sich schneller als geplant (in Wirklichkeit nein).
4. Die Entstehung neuer Industrien im Moment.
5. Wir haben den Moment erraten, hier sind unsere Bücher für Sie.

Traditionell findet in Las Vegas in der ersten Januarwoche die größte internationale Ausstellung CES statt, auf der alle führenden Technologieunternehmen der Welt den Löwenanteil der fortschrittlichen Entwicklungen bekannt geben. No Exception und IBM kündigten unerwartet die erste kommerzielle Nutzung ihres neuesten Quantencomputers an. Der Partner entpuppte sich als Daimler Auto Konzern. Seine Tätigkeit in der Entwicklung von Elektrofahrzeugen erforderte hochpräzise Berechnungen zur Simulation der Eigenschaften von Molekülen (Lithium-Schwefel), die als Grundlage für eine neue Generation von Festkörperbatterien für Kraftfahrzeuge dienen sollen. Die Marktführer verbinden derzeit den nächsten großen Sprung in der Elektromobilitätsbranche mit der Technologie der Festkörper-Lithiumbatterien. Die Verwendung eines Quantencomputers für Berechnungen erwies sich als attraktiver als herkömmliches Hochleistungsrechnen auf Supercomputern. Und deshalb ist es schön.

Und was ist hier unerwartet? Was haben wir erwartet?

Ankündigung von Q System auf der vergangenen CES

Genau vor einem Jahr, auf der CES 2019, wurde das IBM Q System One vorgestellt. Dies ist ein Quantencomputer mit 20 Qubits, einem eigenen Kühlsystem für extrem niedrige Temperaturen und in jeder Hinsicht funktional autark. Sie können mehr über diese Veranstaltung in einem meiner Notizen lesen.

Schien verfrühte Aussage

Gleichzeitig wurde angekündigt, dass diese Reihe von Quantencomputern über reine Forschungszwecke hinausgeht. Dabei handelt es sich nicht um technische Beispiele von Technologien, die frei verfügbar sind. Nun ist dies ein Produkt, dessen Ziel die Kommerzialisierung des Quantencomputers ist. In diesem Zusammenhang haben nur Unternehmen, die sich einer speziell geschaffenen Organisation angeschlossen haben, Zugriff auf das neue Produkt. Und Q System One selbst ist als unabhängige Recheneinheit konzipiert, die über die Cloud zugreifen und Ressourcen gemeinsam nutzen kann.

Für die meisten Beobachter und Experten erschien ein solcher Schritt jedoch verfrüht. Es gab keine Hinweise auf „Quantenüberlegenheit“ (die Fähigkeit eines Quantencomputers, so komplexe Berechnungen durchzuführen, wie sie ein herkömmlicher Computer physisch nicht ausführen könnte), und genau diese Quantenüberlegenheit wird normalerweise als Meilenstein angesehen, der überwunden werden muss, um die Technologie zu kommerzialisieren.

Wir schienen zu wissen, was in einem Jahr passieren würde

Für viele war bereits „klar“, was im kommenden Jahr von IBM zu erwarten ist. Basierend auf dem Stil der vorherigen Ankündigungen, einigen Lecks und neuen Informationen war die folgende Prognose offensichtlich: IBM wird versuchen, so viele Partner wie möglich in seinem Netzwerk zu gewinnen, und auf der CES 2020 das nächste Modell mit 50 Qubits zeigen (die immer noch mit den für Technologiegiganten üblichen simuliert werden können) Supercomputer), bis zur CES 2021 können Sie das Thema vergessen.

Tatsächlich glaubte fast niemand an die Gültigkeit und den Realismus von IBMs Absichten.

IBM hat nicht mit "nur Zahlen" geprahlt

Trotzdem hatten die aufmerksamsten Beobachter etwas zu bemerken. Vor ein paar Monaten blitzte eine kleine, aber sprechende Signalleuchte auf. IBM ohne Lärm und Ehrgeiz startete das nächste Modell mit 53 Qubits . Sie machten mehr Qubits, machten früher und rühmten sich nicht viel davon. Dies war ein klares Signal, dass sie wichtigere Neuigkeiten haben, die ihre Aufmerksamkeit auf die CES lenken werden.

Die Quantencomputertechnologie von IBM wächst schneller als geplant

Moores versprochenes Versprechen

Angesichts der Anzahl seriöser Akteure, die in Quantencomputer investiert haben, sowie der bisherigen Forschungsdynamik und der Erfahrung der ersten Computerrevolution stellte sich IBM eine sehr ehrgeizige Aufgabe, die von niemand anderem angegriffen wurde - um sicherzustellen , dass sich die Anzahl der Qubits jedes Jahr mindestens verdoppelt .

Wachstum schneller als versprochen

Wenn wir die aktuelle Dynamik betrachten, wird das Ergebnis sogar noch besser sein! 5 Qubits im Jahr 2017, 16 Qubits im Jahr 2018, 20 Qubits zu Beginn des Jahres 2019, 53 Qubits Ende des Jahres 2019. Fast elffaches Wachstum in zwei Jahren!

Tatsächlich betrachtet IBM nur andere Indikatoren, und das Wachstum verläuft nach Plan.

Dies bedeutet jedoch nicht das Einsetzen einer Singularität (sorry Ray). Tatsächlich entspricht das Wachstum genau dem Plan. IBM hat lediglich einen anderen Indikator zugrunde gelegt.

Das Quantenvolumen ist ein speziell entwickelter und veröffentlichter Indikator und eine Methode zur Bewertung der Leistung von realen (im Gegensatz zu idealen, auf dem aktuellen Stand der Technik nicht erreichbaren) Quantencomputern. Mit dieser Einschätzung werden wir einen strikten Fortschritt sehen und in der Lage sein, eine Vorhersage über die nächsten Pläne zu machen.


Im Moment sehen wir also folgendes Bild:

Tatsächlich kommt es nach der internen Bewertungsmethode etwa einmal jährlich zu einer Verdoppelung der Kapazität. Aufgrund des Fehlens einer allgemein akzeptierten Metrik ist dies durchaus gerechtfertigt. Darüber hinaus verfügen wir über eine kleine Reihe von Daten, auf deren Grundlage wir die Parameter der nächsten Ankündigung übernehmen können. Ende 2020 wird IBM ein neues Modell einführen, bei dem es 80 bis 128 physische Qubits geben wird. In diesem Fall beträgt das Quantenvolumen 64 und höchstwahrscheinlich wird eine Quantenüberlegenheit erreicht (zumindest für ein bestimmtes Spektrum von Problemen).

Nach Plan und Partner gewinnen

Teil der Geschäftsstrategie von IBM ist die Bereitstellung eines Quantum-Computing-Service. Es ist ein Service, kein banaler Verkauf von Eisen, eine Lektion, die IBM auf der Grundlage des aktuellen technologischen Zeitalters gelernt hat. Zu diesem Zweck erstellen und entwickeln sie ihr eigenes Ökosystem namens Q Network. Unternehmen, die sich einen Wettbewerbsvorteil verschaffen möchten, schließen sich diesem Netzwerk an und erhalten Zugang zu den neuesten Eisenentwicklungen, Beratern und Forschern. IBM geht davon aus, dass das erste Ökosystem tief genug in die fortschrittlichsten und bedeutendsten Forschungs- und Investitionsprozesse der Partner eingreifen kann, sodass es in Zukunft unrentabel wäre, in einen Service-Wechsel zu investieren, wenn Wettbewerber auf dem Markt erscheinen. Das Konto hat bereits 100 Partner überschritten, kürzlich sind Delta Airlines, Goldman Sachs und Los Alamos National Lab dem Q Network beigetreten.

Die Entstehung neuer Industrien gerade jetzt

Im Moment entwickelt sich (NISQ)

Diejenigen Quantencomputer, die derzeit von Technologiegiganten entwickelt werden, ähneln in vielerlei Hinsicht den frühen Mikrochips und Technologien auf diesen. Technologische Einschränkungen zwingen uns, verschiedene algorithmische und kompositorische Tricks zu erfinden, um ein nützliches Berechnungsergebnis zu erhalten (zum Beispiel, wie wir den schnellen Wechsel einer kleinen Anzahl von Pixelfarben zur Erweiterung der wahrnehmbaren Farbpalette in Videospielen verwendeten).

Aktuelle Quantencomputer können als Noisy Intermediate Scale Quantum (NISQ) bezeichnet werden, da die Ergebnisse der Arbeit mit Qubits verrauscht sind und Technologien zur zuverlässigen Speicherung von Quanteninformationen nur entwickelt werden - Sie müssen viele Tricks und Krücken anwenden.



Nun liegen die Vorteile von NISQ für jeden Zweig des modernen Wissens nicht auf der Hand, aber Forschung und Innovation im Zusammenhang mit den Errungenschaften der Chemie, Biologie und Ökonomie können derzeit von Quantencomputern profitieren. Beweis hierfür ist die Veranstaltung aus dem Beitragstitel. Mindestens ein ernstes Technologieunternehmen hat sich für Quantenberechnungen entschieden, um die Schlüsseltechnologie für seine finanzielle Zukunft zu erforschen. Es stellte sich heraus, dass Quantenüberlegenheit keine Voraussetzung für die Kommerzialisierung von Quantencomputern ist.

Was ist die erwartete Wachstumsrate?

Das offensichtlichste Kriterium für die Entwicklung der Technologie ist natürlich der Cashflow. Und die neuesten Prognosen erlauben es meiner Meinung nach, den Ernst des Geschehens zu verstehen. In den 2020er Jahren werden die weltweiten Ausgaben für Quantencomputer Hunderte von Millionen Dollar pro Jahr erreichen. Und bereits in den 2030er Jahren werden sich die jährlichen Ausgaben auf zehn Milliarden belaufen .



Und das alles erst in der ersten Phase der Technologieentwicklung (NISQ). Der Übergang zu völlig neuen architektonischen und technologischen Lösungen (um 2045) dürfte den Markt um einen oder mehrere Aufträge erweitern.

Wer und wie wird die Technologie einsetzen?

Zu den ersten großen Unternehmen mit Potenzial für den Einsatz von Quantencomputern zählen Samsung, Daimler, Honda, JP Morgan Chase und Barclays.

Samsung interessiert sich für Entwicklungen auf dem Gebiet der neuen Materialien für die Mikroelektronik und Innovationen in der Fabrikproduktion. Hierbei können Quantencomputer der aktuellen Generation hilfreich sein. Wir warten auf die Ankündigung.

Daimler interessiert sich für Entwicklungen auf dem Gebiet der Chemie für Batterien (die wir gelernt haben) sowie für Lösungen auf dem Gebiet der Navigation (ein Aufgabenbereich wie ein Problem des Handelsreisenden, mit dem sich Berechnungen auf Quantencomputern im Gegensatz zu klassischen optimieren lassen).

JP Morgan Chase ist an neuen Ansätzen für Finanzanalyse, Risikoanalyse, Handel usw. interessiert. Ankündigungen, die wir wahrscheinlich nicht abwarten werden, nur die Reichen werden schneller reich.

Auswirkungen auf die Hi-Tech- und IT-Industrie

Nicht erreichbar zu sein ist nicht der einzige Weg, um besser zu werden. Ich denke, das ist die Grundidee, die Skeptiker des Quantencomputers nicht akzeptieren. Der beste Feind ist der Gute, und im Geschäftsleben reicht es oft aus, in mancher Hinsicht nur geringfügig besser zu sein als in einer Hinsicht unerreichbar besser. Die vielleicht teuersten und gefragtesten kleinen Supercomputer auf der Erde werden in den kommenden Jahren die Überlegenheit der Quanten vermeiden können. Dies ist jedoch kein Argument gegen die Entwicklung und den Einsatz von Quantencomputern, die dieselben Berechnungen ohne Zugriffsschlange für einen kleinen Teil der Elektrizität bei vergleichbarer Zeit und mit vergleichbarer oder überlegener Genauigkeit ausführen.

Wir können mit Sicherheit sagen, dass Unternehmen, deren Geschäft auf technologischer Exzellenz bei NISQ-Anwendungen beruht, einen Wettbewerbsvorteil bei ihrer Verwendung haben werden. Angesichts der Zielgeschwindigkeit des Quantencomputers wird dieser Vorteil dramatisch zunehmen. Bereits in den nächsten 5 Jahren muss jedes Unternehmen, das auf Führung und eine Chance im Wettbewerb setzt, Quantencomputer einsetzen. Im Moment haben wir also die Geburt eines neuen Berufs gesehen - eines Quantencomputerprogrammierers.

Wir haben den Moment erraten, hier sind unsere Bücher für Sie

Vor einem Jahr, nach der CES 2019, sahen wir das Potenzial und die Entschlossenheit von IBM in der Entwicklung von Quantencomputertechnologien. Dann haben wir beschlossen, nicht auf später zu verschieben, sondern eine Basisliteratur für unsere Leser zu bilden. Nachdem wir alle vorhandenen und geplanten Bücher ausländischer Verlage durchgesehen haben, haben wir die besten für Sie ausgewählt. Ein weiteres Buch ist in Arbeit und wird in wenigen Monaten erscheinen. Abonnieren Sie unseren Blog, um nichts zu verpassen!

Das Buch "Quantum Computing für echte IT-Profis"

Der Zweck dieses Buches ist es, jedem, der mit einem High-School-Mathematikkurs vertraut ist und bereit ist, hart zu arbeiten, Quantencomputer vorzustellen. In diesem Buch lernen wir Qubits, Verschränkungen (Quantenzustände), Quantenteleportation und Quantenalgorithmen sowie andere Themen im Zusammenhang mit Quantencomputern kennen. Die Aufgabe besteht nicht darin, eine vage Vorstellung von diesen Konzepten zu geben, sondern sie kristallklar zu machen.

Quantencomputer werden oft in den Nachrichten erwähnt: China teleportierte ein Qubit von der Erde zu einem Satelliten; Der Shore-Algorithmus hat die aktuellen Verschlüsselungsmethoden gefährdet. Die Verteilung von Quantenschlüsseln wird die Verschlüsselung wieder zu einem zuverlässigen Schutzmittel machen. Der Algorithmus von Grover beschleunigt das Abrufen von Daten. Aber was bedeutet das alles wirklich? Wie funktioniert das alles? Chris Bernhard ist dabei, davon zu erzählen.

»Weitere Informationen zum Buch finden Sie auf der Website des Herausgebers
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25% Rabatt-Gutschein für Händler - Quantum Computing
Nach Bezahlung der Papierversion des Buches wird ein elektronisches Buch per E-Mail verschickt.

Das Buch "Entwicklung mit Quantencomputern. Programmieren von Quantenmaschinen in der Cloud: Python, Qiskit, Quantum Assembler und IBM QExperience

Eine Vorbestellung für das Buch ist offen, das Buch wird die Druckerei Ende Januar verlassen. Zum Zeitpunkt der Vorbestellung Rabatt! Der wissenschaftliche Herausgeber der russischsprachigen Publikation war Mikhail Korobko aka Shkaff

Quantum Computing verändert nicht nur die Realität! Vor unseren Augen entsteht eine völlig neue Branche, um das Undenkbare zu schaffen und einige Errungenschaften der Vergangenheit abzuwerten.

Dieses Buch beschreibt die wichtigsten Komponenten eines Quantencomputers: Qubits, Logikgatter und Quantenschaltungen sowie den Unterschied zwischen der Quantenarchitektur und der traditionellen Architektur. Sie können sowohl im Simulator als auch auf einem realen Quantengerät mit IBM Q Experience kostenlos damit experimentieren.

Sie erfahren, wie Quantencomputer mithilfe von QISKit (Softwaretools zur Verarbeitung von Quanteninformationen), Python SDK und anderen APIs, insbesondere QASM, ausgeführt werden. Schließlich lernen Sie moderne Quantenalgorithmen kennen, die Verschränkung, Zufallszahlengenerierung, lineare Suche, ganzzahlige Faktorisierung usw. implementieren.
Sie beschäftigen sich mit Bell-Zuständen, die die Verschränkung beschreiben, dem Grover-Algorithmus für die lineare Suche, dem Shore-Algorithmus für die Faktorisierung von Ganzzahlen, Optimierungsalgorithmen und vielem mehr.

Sie werden lernen:

• Führen Sie Programme mithilfe der Q Experience REST-API aus der Ferne aus.
• Schreiben Sie Algorithmen, die im Vergleich zu herkömmlichen Computern die höchste Leistung bieten.
• Erstellen Sie einen REST-Client auf Node.js, um sich zu authentifizieren, Remote-Geräte abzuhören, Informationen zu Quantenprozessoren anzufordern, Remote-Steuerung durchzuführen und Experimente in der Cloud durchzuführen.
• Verwenden Sie die Quantenteleportation. Übertragen Sie mit klassischen Berechnungen und Quantenverschränkungen zwischen Sender und Empfänger den genauen Zustand des Qubits (Quanteninformation).
• Programmiere und spiele die Quantenversion von Sea Battle.
• Verwenden Sie Q Experience Composer, um visuelle Programme / Experimente zu erstellen.

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