Квантовые вычисления: будущее IT-технологий

Квантовые вычисления смогут обрабатывать огромные объемы информации. Работа может включать диагностические симуляции и анализы на скоростях, значительно превышающих существующие технологии вычислений. Но для полной эффективности квантовые вычисления будут нуждаться в доступе, анализе и хранении огромных объемов данных. Есть ожидания, что квантовые вычисления будут следующим шагом в эволюции IT-систем. Точно так же, как многоядерный процессор позволил компьютерам выполнять множество задач параллельно, квантовые процессоры станут прорывом в вычислительной мощности и позволят выполнять сложные задачи в долю времени, необходимого сейчас. Квантовые компьютеры, как следует из названия, используют квантовую механику - ветвь физики, связанную с атомными и субатомными частицами - для преодоления ограничений существующих компьютерных систем. Принципы суперпозиции состояний и квантовой запутанности позволяют использовать другой метод вычислений, чем тот, который используется сейчас. Квантовый компьютер потенциально может хранить больше состояний на единицу информации - называемых квантовыми битами или кубитами - и работать с более эффективными алгоритмами на числовом уровне. Одним из ключевых вызовов квантовых компьютеров является то, что их системы хранения не подходят для долгосрочного хранения из-за квантовой декогеренции, эффекта, который может накапливаться со временем. Декогеренция происходит, когда данные квантовых вычислений помещаются в существующие рамки хранения данных и приводят к тому, что кубиты теряют свой квантовый статус, что приводит к повреждению данных и потере данных. "Квантовые биты невозможно хранить в течение длительного времени, так как они склонны к распаду и коллапсу через некоторое время", - говорит Мартин Вейдес, профессор квантовых технологий в Глазго. "В зависимости от используемой технологии они могут коллапсировать в течение нескольких секунд." В конечном итоге, это позволит квантовым компьютерам обрабатывать сложные задачи с использованием больших наборов данных намного быстрее, чем классические компьютеры, особенно в области больших данных и распознавания образов. Например, квантовые компьютеры имеют потенциал для применения в фармацевтической отрасли, чтобы скринить более крупные и сложные молекулы, чем ранее, и для картографирования сложных взаимодействий между фармацевтическим продуктом и его предполагаемой целью.