CES 2020, IBM e o primeiro uso comercial verdadeiro do novo computador quântico

O esboço do artigo:
1. Infoprovod - uma declaração inesperada da IBM na CES 2020.
2. O que esperávamos?
3. A tecnologia quântica da IBM está se desenvolvendo mais rapidamente do que os planos (na realidade, não).
4. O surgimento de novas indústrias no momento.
5. Adivinhámos o momento, aqui estão nossos livros para você.

Tradicionalmente, na primeira semana de janeiro, Las Vegas abriga a maior exposição internacional CES, onde todas as principais empresas de tecnologia do mundo anunciam a maior parte dos desenvolvimentos avançados. Sem exceção, e a IBM anunciou inesperadamente o primeiro uso comercial de seu mais recente computador quântico. O parceiro acabou sendo a preocupação automática da Daimler. Sua atividade no desenvolvimento de veículos elétricos exigia cálculos altamente precisos para simular as características das moléculas (enxofre de lítio), que devem ser tomadas como base para uma nova geração de baterias automotivas de estado sólido. Os líderes deste mercado estão atualmente ligando o próximo grande salto no setor de transporte elétrico à tecnologia de baterias de lítio de estado sólido. Usar um computador quântico para cálculos acabou sendo mais atraente do que a computação tradicional de alto desempenho em supercomputadores. E é por isso que é lindo.

E o que é inesperado aqui? O que estávamos esperando?

Anúncio do Q System no passado CES

Exatamente há um ano, na CES 2019, o IBM Q System One foi introduzido. Este é um computador quântico com 20 qubits, seu próprio sistema de resfriamento a temperaturas extremamente baixas e funcionalmente auto-suficiente em todos os sentidos. Você pode ler mais sobre esse evento em uma de minhas anotações .

Parecia declaração prematura

Ao mesmo tempo, foi anunciado que esta linha de computadores quânticos vai além dos objetivos puramente de pesquisa, não se trata de amostras de engenharia de tecnologias disponíveis gratuitamente. Agora, este é um produto cujo objetivo é a comercialização da computação quântica. Nesse contexto, apenas as empresas que ingressaram em uma organização criada especialmente têm acesso ao novo produto. E o próprio Q System One foi projetado como uma unidade de computação independente com capacidade de acessar através da nuvem e compartilhar recursos.

No entanto, para a maioria dos observadores e especialistas, esse movimento parecia prematuro. Não havia evidência de "superioridade quântica" (a capacidade de um computador quântico executar cálculos tão sofisticados que um computador tradicional não seria capaz de executar fisicamente), e era precisamente a superioridade quântica que geralmente é considerada um marco a ser superado para comercializar a tecnologia.

Parecemos saber o que aconteceria em um ano

Para muitos, já ficou "claro" o que esperar da IBM no próximo ano. Com base no estilo dos anúncios anteriores, alguns vazamentos e novas informações, a seguinte previsão era óbvia: a IBM tentará atrair o maior número possível de parceiros em sua rede; na CES 2020, será exibido o próximo modelo com 50 qubits (que ainda podem ser simulados nos habituais disponíveis para os gigantes da tecnologia). supercomputadores), até o CES 2021 você pode esquecer o tópico.

De fato, quase ninguém acreditava na validade e realismo das intenções da IBM.

A IBM não se vangloriava de "apenas números"

No entanto, os observadores mais atentos tinham algo a entender. Alguns meses atrás, um pequeno mas falante sinal piscou. A IBM, sem barulho e ambição, lançou o próximo modelo com 53 qubits . Eles fizeram mais qubits, fizeram mais cedo e não ostentavam muito. Este foi um sinal claro de que eles têm notícias mais importantes, que prestarão atenção à CES.

A tecnologia quântica de computadores da IBM cresce mais rápido do que o planejado

Promessa prometida de Moore

Dado o número de participantes sérios que investiram em computação quântica, além de basear-se na dinâmica de pesquisas anteriores e na experiência da primeira revolução dos computadores, a IBM estabeleceu uma tarefa muito ambiciosa que ninguém mais invadiu - para garantir pelo menos uma duplicação do número de qubits a cada ano .

Crescimento mais rápido do que promessas

Além disso, se olharmos para a dinâmica atual, o resultado será ainda melhor! 5 qubits em 2017, 16 qubits em 2018, 20 qubits no início de 2019, 53 qubits no final de 2019. Crescimento quase onze vezes em dois anos!

De fato, a IBM apenas analisa outros indicadores e o crescimento está seguindo o planejado.

No entanto, isso não significa o início de uma singularidade (desculpe Ray). De fato, o crescimento está estritamente de acordo com o plano, apenas que a IBM adotou um indicador diferente como base.

O volume quântico é um indicador e uma metodologia especialmente desenvolvidos e publicados para avaliar o desempenho de computadores quânticos reais (em oposição ao ideal, inatingível no atual nível de tecnologia). Usando essa avaliação, veremos uma progressão estrita e poderemos fazer uma previsão sobre os planos mais próximos.


Então, no momento, vemos a seguinte imagem:

De fato, aproximadamente uma vez por ano, há uma duplicação de capacidade de acordo com a metodologia de avaliação interna. Dada a falta de uma métrica universalmente aceita - ela é totalmente justificada. Além disso, temos uma pequena série de dados com base nos quais podemos assumir os parâmetros do próximo anúncio. No final de 2020, a IBM apresentará um novo modelo no qual haverá de 80 a 128 qubits físicos. Nesse caso, o volume quântico será 64 e, provavelmente, a superioridade quântica será alcançada (pelo menos para um certo espectro de problemas).

De acordo com o plano, e atrair parceiros

Parte da estratégia de negócios da IBM é fornecer um serviço de computação quântica. É um serviço, não uma venda banal de ferro, que é uma lição aprendida pela IBM com base na era tecnológica atual. Para isso, eles criam e desenvolvem seu próprio ecossistema chamado Q Network. As organizações que desejam obter uma vantagem competitiva ingressam nesta rede e obtêm acesso aos mais recentes desenvolvimentos em ferro, consultores e pesquisadores. A IBM espera que o primeiro ecossistema seja capaz de se aprofundar o suficiente nos processos de pesquisa e investimento mais avançados e significativos dos parceiros, para que, no futuro, quando os concorrentes aparecerem no mercado, não seja lucrativo investir em uma mudança de serviço. A conta já superou cem parceiros; recentemente a Delta Airlines, o Goldman Sachs e o Los Alamos National Lab aderiram à Q Network.

O surgimento de novas indústrias agora

No momento, está em desenvolvimento (NISQ)

Os computadores quânticos que atualmente estão sendo desenvolvidos por gigantes da tecnologia são, de muitas maneiras, similares aos primeiros microchips e tecnologia neles. As limitações tecnológicas nos forçam a inventar vários truques algorítmicos e de composição para obter um resultado útil de cálculo (por exemplo, como usamos a mudança rápida de um pequeno número de cores de pixel para expandir a paleta de cores perceptível nos videogames).

Os computadores quânticos atuais podem ser descritos como NISQ (Noisy Intermediate Scale Quantum), já que os resultados do trabalho com qubits são barulhentos e as tecnologias para armazenamento confiável de informações quânticas só estão sendo projetadas - você precisa usar muitos truques e muletas.



Agora, os benefícios do NISQ para cada ramo do conhecimento moderno não são óbvios, mas a pesquisa e a inovação relacionadas às realizações da química, biologia e economia podem encontrar benefícios nos computadores quânticos agora. Prova disso é o evento do título da postagem. Pelo menos uma séria preocupação com a tecnologia escolheu cálculos quânticos para fornecer pesquisas sobre a principal tecnologia para seu futuro financeiro. Verificou-se que a superioridade quântica não é um pré-requisito para a comercialização de computadores quânticos.

Qual é a taxa de crescimento esperada?

Obviamente, o critério mais óbvio para o desenvolvimento da tecnologia é o fluxo de caixa. E as últimas previsões, na minha opinião, permitem entender a seriedade do que está acontecendo. Assim, na década de 2020, os gastos globais em computação quântica atingirão centenas de milhões de dólares anualmente. E já na década de 2030, os gastos anuais chegarão a dezenas de bilhões .



E tudo isso é apenas no primeiro estágio do desenvolvimento da tecnologia (NISQ). A transição para soluções arquitetônicas e tecnológicas completamente novas (por volta de 2045) provavelmente aumentará o mercado em outra ordem.

Quem e como usará a tecnologia

Entre as primeiras, grandes empresas com potencial para o uso de computadores quânticos são Samsung, Daimler, Honda, JP Morgan Chase e Barclays.

A Samsung está interessada em desenvolvimentos no campo de novos materiais para microeletrônica e inovações na produção de sua fábrica. Os computadores quânticos da geração atual podem ser úteis nisso. Estamos aguardando o anúncio.

A Daimler está interessada em desenvolvimentos no campo da química para baterias (o que, como aprendemos, eles fazem), bem como em soluções no campo da navegação (uma área de tarefas, como um problema de vendedor ambulante, passível de otimização de cálculos em computadores quânticos, diferentemente dos clássicos).

O JP Morgan Chase está interessado em novas abordagens para análise financeira, análise de risco, negociação, etc. Anúncios, é improvável que esperemos, apenas os ricos ficarão ricos mais rapidamente.

Implicações para as indústrias de alta tecnologia e TI

Ser inacessível não é a única maneira de ser melhor. Eu acho que essa é a principal idéia que os céticos da computação quântica não aceitam. O melhor inimigo é o bom, e nos negócios costuma ser suficiente apenas um pouco melhor em alguns aspectos do que inatingivelmente melhor em um. Talvez os supercomputadores da Terra mais caros e procurados possam evitar a superioridade quântica nos próximos anos. Mas este não é um argumento contra o desenvolvimento e o uso de computadores quânticos que executam os mesmos cálculos sem uma fila de acesso, para uma pequena fração de eletricidade, tempo comparável e com precisão comparável ou superior.

Certamente, podemos dizer que as empresas cujos negócios se baseiam na excelência tecnológica em aplicativos NISQ terão uma vantagem competitiva em seu uso. E, dada a velocidade alvo da computação quântica, essa vantagem aumentará drasticamente. Já nos próximos 5 anos, todas as empresas que contam com liderança e uma chance na competição terão que usar computadores quânticos. Então, agora vimos o nascimento de uma nova profissão - um programador de computador quântico.

Adivinhámos o momento, aqui estão nossos livros para você

Há um ano, após a CES 2019, estávamos entre os que viram o potencial e a determinação da IBM no desenvolvimento de tecnologias de computação quântica. Decidimos não adiar para mais tarde, mas começar a formar um conjunto básico de literatura para nossos leitores. Depois de revisar todos os livros existentes e planejados por editores estrangeiros, selecionamos o melhor para você. Outro livro está em andamento e será lançado em alguns meses. Assine o nosso blog, para não perder!

O livro "Computação quântica para verdadeiros profissionais de TI"

O objetivo deste livro é apresentar a computação quântica a qualquer pessoa que esteja familiarizada com o curso de matemática do ensino médio e que esteja disposta a trabalhar duro. Neste livro, conheceremos qubits, emaranhamento (estados quânticos), teletransporte quântico e algoritmos quânticos, além de outros tópicos relacionados a computadores quânticos. A tarefa não é dar uma vaga idéia desses conceitos, mas torná-los claros.

A computação quântica é frequentemente mencionada nas notícias: a China teleportou um qubit da Terra para um satélite; O algoritmo de Shore colocou em risco os métodos atuais de criptografia a distribuição quântica de chaves tornará novamente a criptografia um meio confiável de proteção; O algoritmo de Grover aumentará a velocidade da recuperação de dados. Mas o que tudo isso realmente significa? Como tudo isso funciona? Chris Bernhard está prestes a contar sobre isso.

»Mais informações sobre o livro podem ser encontradas no site do editor
» Conteúdo
» Trecho

Cupom de 25% de desconto para vendedores ambulantes - Quantum Computing
Após o pagamento da versão impressa do livro, um livro eletrônico é enviado por e-mail.

O livro "Desenvolvimento usando computadores quânticos. programação de máquinas quânticas na nuvem: Python, Qiskit, linguagem Quantum Assembly e IBM QExperience "

Uma pré-encomenda do livro está aberta, o livro sairá da gráfica no final de janeiro. No momento da pré-encomenda de desconto! O editor científico da publicação em russo foi Mikhail Korobko, também conhecido como Shkaff

A computação quântica não muda apenas a realidade! Uma indústria completamente nova está nascendo diante de nossos olhos, a fim de criar o impensável antes e desvalorizar algumas das realizações do passado.

Este livro discute os componentes mais importantes de um computador quântico: qubits, portas lógicas e circuitos quânticos e também explica a diferença entre a arquitetura quântica e a tradicional. Você pode experimentá-los gratuitamente, tanto no simulador quanto em um dispositivo quântico real, usando o IBM Q Experience.

Você aprenderá como a computação quântica é realizada usando o QISKit (ferramentas de software para processamento de informações quânticas), o Python SDK e outras APIs, em particular o QASM. Finalmente, você aprenderá algoritmos quânticos modernos que implementam emaranhamento, geração de números aleatórios, pesquisa linear, fatoração de números inteiros, etc.
Você lidará com os estados de Bell que descrevem o envolvimento, o algoritmo de Grover para pesquisa linear, o algoritmo Shore para fatorar números inteiros, algoritmos de otimização e muito mais.

Você aprenderá:

• Execute programas remotamente usando a API REST do Q Experience.
• Escreva algoritmos que oferecem o melhor desempenho em comparação com análogos para computadores tradicionais.
• Crie um cliente REST no Node.js para autenticar, ouvir dispositivos remotos, solicitar informações sobre processadores quânticos, controlar remotamente e executar experimentos na nuvem.
• Use teletransporte quântico. Usando cálculos clássicos e emaranhamento quântico entre o remetente e o receptor, transmita o estado exato do qubit (informação quântica).
• Programe e jogue a versão quântica do Sea Battle.
• Use o Q Experience Composer para criar programas / experiências visuais.

»Mais informações sobre o livro podem ser encontradas no site do editor
» Conteúdo
» Trecho