NộI Dung
- Những gì máy tính lượng tử là tốt cho
- Quyền tối cao lượng tử có ý nghĩa gì đối với an ninh?
- Các câu hỏi về yêu cầu tối cao lượng tử Google Google
Tuần trước, các nhà nghiên cứu của Google tuyên bố đã đạt đến quyền tối cao lượng tử, theo một bài báo trên Thời báo tài chính. Giấy Google Google đã được đăng ngắn gọn trên một trang web của NASA trước khi bị xóa. Trong đó, các nhà nghiên cứu tuyên bố đã vượt trội hơn so với siêu máy tính cổ điển mạnh nhất hiện nay - được gọi là Hội nghị thượng đỉnh - với máy tính lượng tử của riêng họ.
Đây là những gì được gọi là uy quyền lượng tử - nói cách khác, khi một máy tính lượng tử được chứng minh là nhanh hơn ở một nhiệm vụ nhất định so với máy tính cổ điển. Theo bài báo, hệ thống Sycamore của Google Nhóm 53 qubit có thể hoàn thành phép tính cụ thể này trong ba phút và 20 giây. Siêu máy tính của Hội nghị thượng đỉnh sẽ mất khoảng 10.000 năm để hoàn thành chức năng tương tự.
Đạt được ưu thế lượng tử ban đầu đã được dự đoán vào cuối năm 2017. Tuy nhiên, máy tính Bristlecone 72 qubit của Google (hình trên) tỏ ra quá khó kiểm soát với độ chính xác đủ. Thay vào đó, bước đột phá đến từ hệ thống Sycamore 53 qubit nhỏ hơn.
Những gì máy tính lượng tử là tốt cho
Không giống như các máy tính truyền thống hoạt động trên các bit của 1 hoặc 0, các máy tính lượng tử sử dụng các qubititsbit để lưu trữ các giá trị. Một qubit, hay bit lượng tử, là một hệ cơ học lượng tử hai trạng thái. Nó có tài sản bí ẩn là có thể giữ chồng chất của cả hai trạng thái 1 và 0 cùng một lúc. Tuy nhiên, trạng thái này sụp đổ khi đo lường.
Máy tính lượng tử được chế tạo với các cổng phần cứng tương tự như máy tính cổ điển, với các cổng tương đương KHÔNG và AND được sử dụng cho các hàm toán học. Tuy nhiên, đầu ra lượng tử về bản chất là xác suất, nghĩa là chúng phải được kiểm tra độ chính xác và sửa lỗi. Bạn cũng có thể nhìn trộm một phần tính toán lượng tử một cách xuyên suốt mà không làm hỏng đầu ra, do sự chồng chất.
Sự chồng chất và xác suất là chìa khóa làm cho máy tính lượng tử trở nên hữu ích cho các nhiệm vụ toán học nhất định. Nhân rộng số lượng qubit giúp tính toán hàng triệu khả năng gần như ngay lập tức. Sử dụng bao gồm bao thanh toán số lượng lớn, tính toán Biến đổi Fourier và giải phương trình tuyến tính. Máy tính lượng tử, về bản chất, rất chuyên dụng. Chúng thực sự không có gì tốt cho nhiều tính toán cơ bản mà máy tính cầm tay của chúng tôi thực hiện mỗi ngày.
Quyền tối cao lượng tử có ý nghĩa gì đối với an ninh?
Lạ như máy tính lượng tử phát ra âm thanh, chúng có một số ứng dụng rất thú vị trong một số lĩnh vực điện toán nhất định - đặc biệt là những ứng dụng liên quan đến các hoạt động toán học phức tạp lặp đi lặp lại như khí tượng học, mô hình hóa và vật lý và mật mã.
Điều đó cuối cùng thường làm mọi người sợ hãi. Máy tính lượng tử có thể chạy qua rất nhiều hoán vị toán học cùng một lúc và theo lý thuyết, mất một phần thời gian của các máy tính hiện tại cần phá vỡ các tiêu chuẩn mã hóa phổ biến. Chỉ ngày hoặc giờ chứ không phải nhiều đời. Các giao thức mật mã mới một ngày nào đó có thể cần thiết cho thông tin rất nhạy cảm để ngăn chặn sự bẻ khóa của máy tính lượng tử.
Các tiêu chuẩn mã hóa sẽ phải cải thiện trong bối cảnh máy tính lượng tử thương mại.
Tương tự, các thuật toán tương tự được sử dụng trong thị trường tiền điện tử hiện tại để bảo đảm ví và xác minh tính hợp pháp của giao dịch. Không có dấu hiệu nào cho thấy ngay cả máy tính Google Google cũng có khả năng bẻ khóa các loại mã hóa này. Tuy nhiên, mối đe dọa tăng trưởng theo cấp số nhân trong sức mạnh tính toán lượng tử làm cho điều này trở thành một khả năng khác biệt trong vài năm tới.
May mắn thay, máy tính lượng tử vẫn còn một chặng đường dài để có thể thương mại hóa. Họ vẫn đang trong giai đoạn phát triển và có nhiều khả năng được sử dụng để nghiên cứu hơn là phá mật khẩu công khai. Dù bằng cách nào, các tiêu chuẩn mã hóa sẽ phải cải thiện để ngăn chặn và ngăn chặn sự bẻ khóa trong tương lai gần.
Các câu hỏi về yêu cầu tối cao lượng tử Google Google
Trong khi Google tuyên bố uy quyền lượng tử là một bước đột phá lớn, một số đối thủ của nó lại kém thuyết phục về giá trị của thành tích này. Thuật ngữ tối cao lượng tử trên đỉnh gợi ý các máy tính lượng tử giờ đây mạnh hơn và hữu dụng hơn máy tính cổ điển, nhưng đây chắc chắn là một tuyên bố gây tranh cãi.
Dario Gil, người đứng đầu nghiên cứu của IBM (một đối thủ lớn trong lĩnh vực điện toán lượng tử), đã gọi là tuyên bố của Google, chỉ đơn giản là sai lầm. Gil Gil lưu ý rằng nghiên cứu này chỉ là một thí nghiệm trong phòng thí nghiệm được thiết kế để thực hiện - và gần như chắc chắn - thực hiện một Quy trình lấy mẫu lượng tử rất cụ thể không có ứng dụng thực tế. Nói cách khác, nghiên cứu của Google tập trung vào một loại máy tính rất hẹp, tiết lộ rất ít về khả năng rộng hơn của máy tính.
Ưu thế lượng tử - khi một máy tính lượng tử vượt trội hơn một máy tính cổ điển cho một nhiệm vụ nhất định.
Tuy nhiên, Chad Rigetti, cựu giám đốc của IBM, đã gọi thông báo này là một khoảnh khắc lớn đối với con người và đối với khoa học. Chủ tịch Daniel Daniel, một giáo sư kỹ thuật tại Đại học Nam California, đã ghi nhận quy mô đột phá của Google. Công ty đã giảm nhiễu qubit - được biết đến với tên gọi là crosstalk, - giảm đáng kể tỷ lệ lỗi máy tính so với đối thủ.
Hàm ý là Google giờ đây sẽ có thể mở rộng quy mô của các máy tính lượng tử của mình nhờ kết quả lỗi thấp hơn. Nhiều qubit có sai số thấp sẽ tăng sức mạnh xử lý theo cấp số nhân của máy tính lượng tử, khiến chúng trở nên khả thi hơn cho việc giải quyết vấn đề phức tạp. Mặc dù vậy, cũng vẫn còn nhiều việc phải làm về khả năng lập trình.
Cuối cùng, máy tính lượng tử chỉ hữu ích cho một nhóm nhiệm vụ hạn chế. Họ tốn kém để xây dựng, chạy và lập trình cho. Sự phức tạp này có nghĩa là chúng chỉ có thể được sử dụng một cách tiết kiệm cho các nhiệm vụ rất cụ thể. Mặc dù, điều này không làm giảm đi cột mốc tối cao lượng tử Google Google và thực tế là điện toán lượng tử trông ngày càng khả thi hơn mỗi năm.
