Naujienos

Ekspertas paaiškina: kas yra kvantiniai kompiuteriai ir kam jų reikia?

2021-11-15 14:41:02

„Jei manote, kad suprantate kvantinę mechaniką, jūs jos nesuprantate“, – ši Nobelio fizikos premijos laureato Richardo Feynmano citata gana taikliai paaiškina, kodėl iki šiol neturime praktiškai panaudojamo kvantinio kompiuterio.

Visgi pažanga šioje srityje akivaizdi ir, kaip tikisi mokslininkai, svarbių naujienų turėtume sulaukti per artimiausius 10–20 metų. Tiesa, tai nebūtinai reiškia, kad bus sukurtas galingas ir naudingas kvantinis kompiuteris.

„Iki šiol sudėtingiems skaičiavimams atlikti mokslininkai pasitelkdavo superkompiuterius – itin dideles ir galingas skaičiavimo mašinas, turinčias tūkstančius procesorių. Tačiau yra užduočių, kurioms jie paprasčiausiai netinka arba jų sprendimas užtruktų neproporcingai daug laiko. Tam ir reikalingi kvantiniai kompiuteriai“, – sako kompetencijų centro „Telia Global Services Lithuania“ IT paslaugų tiekimo specialistas Tomas Niparavičius.

Tiek mūsų kasdien naudojami kompiuteriai ar išmanieji telefonai, tiek galingiausi pasaulio superkompiuteriai veikia tuo pačiu principu: skaičiavimai atliekami naudojant dvejetainę sistemą ir informacija koduojama bitais, kurie gali turėti dvi reikšmes, 0 arba 1. Kvantiniame kompiuteryje naudojami ne bitai, o kvantiniai bitai arba kubitai, kurie vienu metu gali būti abiejų šių būsenų superpozicijoje.

Panaudojimo būdų – daugybė

Įsivaizduokite, kad organizuojate vakarienę, kurioje dalyvaus 10 įnoringų svečių ir egzistuoja tik vienas optimalus būdas visus juos susodinti. Kaip manote, kiek skirtingų variantų jums reikėtų įvertinti? Teisingas atsakymas: 3 628 800. Ir tai – tik 10-ies svečių susodinimas prie vieno stalo.

Įprasti superkompiuteriai tokius uždavinius sprendžia analizuodami kiekvieną galimą kombinaciją, o tai itin neefektyvu. Kvantiniai kompiuteriai atsakymo ieško ne tikrindami galimus variantus, o, vaizdžiai sakant, juos filtruodami. Todėl tam tikrų užduočių atsakymą jie gali pateikti nepalyginamai greičiau.

„Vienas iš to panaudojimo būdų – mokslinių duomenų analizė. Pavyzdžiui, veikdamas Didysis hadronų greitintuvas kiekvieną sekundę sukuria apie 300 GB duomenų, kurie, tikimasi, padės įminti fundamentalias mūsų visatos paslaptis. Jų analizė yra sudėtingas ir itin daug išteklių reikalaujantis procesas, kurį kvantiniai kompiuteriai galėtų gerokai paspartinti“, – sako Tomas Niparavičius.

Taip pat kvantiniai kompiuteriai gali atlikti sudėtingas simuliacijas, pavyzdžiui, cheminių reakcijų ar kvantinių efektų. Tai galėtų pasitarnauti daugybėje sričių, nuo efektyvesnio metalų išgavimo, trąšų gamybos, iki našesnių saulės elementų, vaistų gamybos ir radioterapijos.

Dar vienas kvantinių kompiuterių panaudojimo būdas – naujos kartos kibernetinio saugumo ir duomenų šifravimo sprendimai, dirbtinio intelekto spartesnis mokymasis, tiekimo grandinės optimizavimas.

„Įdomu tai, kad kuo uždavinys sudėtingesnis, tuo kvantinis kompiuteris būtų pranašesnis prieš įprastą superkompiuterį. Ir šie skirtumai gali būti drastiški – yra uždavinių, kuriuos galingiausi pasaulio superkompiuteriai spręstų milijonus metų, o kvantiniam kompiuteriui užtektų kelių dienų ar savaičių“, – pastebi T.Niparavičius.

Mįslių daugiau nei atsakymų

Jei kvantiniai kompiuteriai tokie svarbūs ir naudingi, kodėl pažanga šioje srityje tokia lėta? Didžiausias galvos skausmas mokslininkams yra tai, kad kubituose informacija laikoma kvantinėje būsenoje. Nuskaitant kubitą jo reikšmė visada yra arba 0, arba 1, tačiau realybėje šios reikšmės yra nuolat kintančios. Tai apsunkina algoritmų, kurie leistų išnaudoti kvantinių skaičiavimų potencialą, kūrimą.

Antra, kubitai turi būti visiškai izoliuoti nuo aplinkos, tačiau sąveikauti vieni su kitais ir, galiausiai, pateikti sprendimą. Kitu atveju iš jų bus tiek pat naudos, kaip iš įprastų bitų, o kvantinis kompiuteris galės pakeisti nebent skaičiuotuvą.

Trečia, tam, kad kvantinis kompiuteris gebėtų išspręsti išties sudėtingus uždavinius, reikia itin daug kubitų – manoma, bent tūkstančio. Šiuo metu sukurti kvantiniai kompiuteriai gali pasigirti keliomis dešimtimis kubitų.

Ir ketvirta, kvantiniai kompiuteriai gali klysti. Kuo daugiau kubitų, tuo stipresnė dekoherencija (skaičiavimo netikslumai) ir atsakymai tampa pernelyg nepatikimi.

„Visai neseniai „Google“ tyrėjai atrado būdą aptikti ir ištaisyti kvantinio kompiuterio skaičiavimo klaidas: tam panaudoti vadinamieji „loginiai kubitai“. Tiesa, šios srities tyrimai dar tik prasideda ir klaidų taisymo mechanizmas kol kas pats sukuria daugiau klaidų nei ištaiso. Tačiau jei pavyks pasiekti ribą, kai klaidų ištaisoma daugiau nei sukuriama, tai gali būti kvantinių kompiuterių lūžio momentas“, – sako „Telia Global Services Lithuania“ IT paslaugų tiekimo specialistas Tomas Niparavičius.

Gali būti, kad tokios ribos pasiekti taip ir nepavyks. Arba gali paaiškėti, kad kvantinės sistemos yra pernelyg padrikos ir „triukšmingos“, kad atliktų patikimus skaičiavimus. O gal kvantinė mechanika iš principo yra neišmatuojama ir neapskaičiuojama. Bet kuriuo atveju, jei per artimiausius 10–20 metų ir nebus sukurtas realią naudą nešantis kvantinis kompiuteris, tai bent atsakymų į šiuos klausimus sulaukti turėtume.

TV antenų montavimas ir remontas
Ši naujiena peržiūrėta 5094 kartus. Komentuojame:

Jūsų komentaras

Jūsų vardas:


Jūsų kontaktai:


Fotorebuso atsakymas:


rebusas
Jūsų komentaro tekstas:



Mokslas: kitos panašios naujienos
       2024-09-28 10:17:14

Mokslininkės įžvalgos, kaip alkoholis veikia smegenis?

„Stebėkite save ir savo artimą – pradėjus išgėrinėti, siekiant numalšinti fizinius ar psichinius simptomus, formuojasi alkoholio priklausomybė“, – įspėja neuropsichologijos mokslų daktarė, Vilniaus universiteto Psichologijos instituto docentė Ramunė Dirvanskienė.
       2020-04-01 09:59:02

Ką daro vienas galingiausių lazerių pasaulyje, kurį sukūrė lietuviai

Prieš beveik metus Nobelio premijos laureatas prof. Gérard’as Mourou įžiebė vieną galingiausių lazerių pasaulyje, kurį sukūrė lietuviai. Jo kūrėjai pasidalino, kaip lazeris veikia, kuo jis ypatingas, ir kur bus pritaikomas.
Daugiau naujų naujienų
       2025-02-17 19:05:00

Pabrangę degalai lėmė infliacijos šuolį: teks nusiteikti tolesniam kainų augimui

Nuo metų pradžios padidėję akcizai ir dėl to pabrangę degalai sausį lėmė daugelio pagrindinių vartojimo prekių ir paslaugų kainų augimą. Ekonomistai mano, kad infliacija nemaloniai nustebins dar ne kartą.
       2025-02-17 18:56:45

Sukūrėte pasitelkę dirbtinį intelektą. Kam priklauso autorių teisės?

Dirbtinio intelekto (DI) įrankiai jau daugeliui tapo neatsiejama kiekvienos dienos dalimi. Vieni prašo pagalbos sprendžiant darbines užduotis, kiti – buitinius klausimus. Tačiau DI jau įsitvirtino ir meninės kūrybos srityse: vizualiniame mene, muzikoje, literatūroje ir net scenografijoje.
       2025-02-14 19:39:48

Elektros biržoje: vasario 15 dieną rekomenduojama mažinti vartojimą

Gyventojai ir verslo įmonės, pasirinkę nefiksuotos elektros kainos planus, rytoj, vasario 15 dieną, ryte nuo 8 iki 9 val. ir vakare nuo 19 iki 20 val. turėtų atsisakyti nebūtino elektros vartojimo dėl reikšmingai išaugsiančios jos kainos „Nord Pool“ biržoje.
       2025-02-14 11:03:08

Vis daugiau lietuvių elektrą gaminasi patys: kas lėmė saulės elektrinių šuolį?

Saulės energiją naudojančių vartotojų skaičius Lietuvoje sparčiai auga – praeitų metų pabaigoje jis perkopė 124 tūkst. O tai yra 40 proc. daugiau nei 2023 metais, rodo „Energijos skirstymo operatoriaus“ (ESO) duomenys.
       2025-02-14 10:58:53

Gurmaniški nuotykiai: 10 patiekalų, kuriuos turite paragauti keliaujant

Naujus kraštus smagu pažinti ne tik lankant istorinius ir kultūrinius objektus, grožintis užburiančiais gamtovaizdžiais, bet ir ragaujant vietinės virtuvės patiekalų, tokių kaip graikiškas suvlakis (orig. souvlaki), sicilietiški arančinai (orig. arancini), portugališki pyragėliai su kremu (orig. pastel de Nata) ar turkiškas lukumas (orig. luqma).
       2025-02-14 10:53:38

Nematomas pavojus duše: būtina laikytis kelių taisyklių

Lietuvoje kiekvienais metais fiksuojama legioneliozės atvejų, pernai 8 iš jų baigėsi mirtimis. Dėl šios priežasties gyventojams svarbu neužmiršti laikytis kelių paprastų taisyklių, kurios padės apsisaugoti.
       2025-02-14 10:45:21

Sukčių meilės pinklės: kaip nelikti su tuščia sąskaita ir sudaužyta širdimi?

Nors praėjusiais metais internetą sudrebinusi istorija, kai prancūzė sukčiui, apsimetusiam Bradu Pittu, pervedė solidžią sumą pinigų, daug kam galėjo sukelti šypseną, vis dėl to amžiną meilę žadantys apgavikai aktyvūs ir Lietuvoje.
       2025-02-12 17:40:43

Šiose šalyse geriau būti atsargiems – kur traumos kainuoja brangiausiai

Kasmet mažėjant sniego kritulių kiekiui, žiemos sporto entuziastai vis dažniau renkasi slidinėjimo pramogas užsienio kalnų kurortuose. Tiesa, dėl įgūdžių stokos, netinkamo trasų pasirinkimo ar oro sąlygų ignoravimo tokias atostogas neretai aptemdo patiriamos traumos.
       2025-02-11 09:10:31

Brangstantys degalai ir elektromobilių pasiūla keičia vairavimo įpročius

Lietuvoje elektromobilių era įsibėgėja. Dar prieš kelerius metus elektrifikuotas transportas buvo laikomas prabangos preke, tačiau šiandien jis tampa vis labiau prieinamas įvairioms vartotojų grupėms.
       2025-02-11 09:05:11

Dirbtinis intelektas inžinerijoje: palengvina darbą, ar kelia naujų iššūkių?

Dirbtinis intelektas (DI) vis sparčiau keičia daugelį sričių, tarp jų – ir inžineriją bei jos darbo specifiką. Ši technologija leidžia palengvinti kai kuriuos procesus ir sutaupyti laiko, tačiau kartu kyla klausimų apie naudą, trūkumus ir ką tai reiškia inžinieriams kurių rinkoje trūksta.
       2025-02-11 09:00:53

Meilės evoliucija: kaip keičiasi mūsų požiūris į Valentino dieną?

Gėlės ir saldainiai – tai tik viena Valentino dienos pusė, tačiau šiuolaikinė visuomenė vis dažniau žvelgia į meilę kitaip. Daugiau dėmesio skiriama laikui kartu ir dėmesio rodymui.
       2025-02-07 13:46:29

Profesorė – apie 4 dienų darbo savaitės modelį: „Tai – tik laiko klausimas“

Siūlymams pereiti į 4 dienų darbo savaitės modelį skambant vis dažniau ir garsiau, girdime ir daug prieštaravimų. Vienas argumentas – „visada taip buvo“, kitas – „verslui bus per sunku“.
       2025-02-07 11:55:48

Gedimus šalinantis ir ryšio planus siūlantis DI: 2025 m. tendencijos

Įsivaizduokite, kad jūsų namų internetas pats persijungia į stabilesnį kanalą prieš svarbų skambutį, o operatoriaus klientų aptarnavimo robotas išsprendžia paslaugų sutrikimus, net nespėjus apie juos pranešti.
       2025-02-07 09:24:44

Vaistai nuo peršalimo: ką būtina žinoti, kad nepakenktumėte sveikatai?

Peršalimo simptomus lengvinančių vaistų pasirinkimas vaistinėse itin platus, tačiau Valstybinės vaistų kontrolės tarnybos (VVKT) specialistai pabrėžia, kad nereceptinius vaistus netinkamai vartojant galima ne tik nepasiekti laukiamo efekto, bet ir pakenkti sveikatai.
       2025-02-07 09:16:56

Ekspertas: lietuviai vis dar bijo biržos elektros planų, nors dažnai permoka

Valstybinės energetikos reguliavimo tarybos (VERT) duomenys rodo, kad per 200 tūkst. vartotojų Lietuvoje už elektros energijos kilovatvalandę moka daugiau kaip 0,29 euro.
       2025-02-07 09:10:37

Internete perkame daugiau: kaip neužkibti ant sukčių kabliuko?

Eurostato duomenimis, 2024 m. 72 proc. 16–75 m. Europos Sąjungos gyventojų apsipirko internetu, nors dar 2019 m. šis rodiklis siekė 60 proc. Labiausiai internetu apsiperka Airijos (95 proc.), Nyderlandų (94 proc.) ir Danijos (90 proc.) gyventojai, o Lietuvoje e. komercija pernai naudojosi 51 proc. gyventojų.
       2025-02-05 14:52:35

Statybos žiemą – misija įmanoma: ekspertas pataria, kaip išvengti nuostolių

Lietuvos klimatas pasižymi šaltomis žiemomis, kurios dažniausiai bent trims mėnesiams sustabdo statybų darbus. Tačiau šie metai parodė, kad situacija keičiasi, o tuo pačiu, ir požiūris į statybas šaltuoju sezonu.
       2025-02-05 09:21:37

Verslas ir 5G: kodėl pažangus ryšys būtinas technologinėms inovacijoms?

Europoje investicijos į skaitmeninę infrastruktūrą sudaro mažiau nei pusę JAV skiriamų lėšų. Tai Europos šalyse labai apsunkina išmaniųjų technologijų vystymąsi, kurioms reikalingas greitasis 5G ryšys.
       2025-02-05 09:16:14

Nuo vasario – energetiškai nepriklausomi nuo Rusijos. Ko tikėtis?

Vasario 8 d. atsijungsime nuo BRELL žiedo ir pradėsime naują energetinio gyvenimo etapą. Kokie svarbūs pokyčiai mūsų laukia atsiskyrus nuo ne kartą Maskvos politiniu įrankiu tapusios energetikos sistemos ir prisijungus prie europinio tinklo?
       2025-02-05 09:12:15

Šilti orai ir išaugusi vėjo jėgainių gamyba mažino elektros energijos kainas

Praėjusią savaitę vidutinė didmeninė elektros energijos kaina visose Baltijos šalyse mažėjo 9 proc. ir Lietuvoje siekė 101,21 EUR/MWh, o Latvijoje ir Estijoje – 101,26 EUR/MWh.
       2025-02-02 14:04:15

Nemiga ar miego sutrikimai? Kaip atskirti ir kada kreiptis į specialistus

Naktys, praleistos ne miegant, o būdraujant, rytai, kai jautiesi tarsi sulaužytas, o akyse – lyg žvyro pripilta, ilgainiui išsekina organizmą, atsiliepia ne tik darbo kokybei ir produktyvumui, bet gali sukelti ir kur kas rimtesnių sveikatos problemų.
       2025-02-02 13:47:50

Lėtai nepavyko – šokusi paklausa Vilniuje pralenkė 2021 m. vidurkį

2025 m. prasidėjo griausmingai: pirminėje Vilniaus būsto rinkoje sudaryti 696 naujų būstų (butų ir kotedžų) įsigijimo sandoriai, rodo negalutiniai kūrybiškų NT projektų ir vietokūros kompanijos „Citus“ analitikų stebimi duomenys.
       2025-02-02 13:33:19

Seniausi Lietuvoje veikiantys mobilieji telefonai: kokie ir kas juos naudoja?

Nors nauji išmanieji šiandien dygsta kaip grybai po lietaus, dalis lietuvių lieka ištikimi mygtukiniams jų protėviais. Net pastaraisiais metais „Telia“ tinkle veikia ne viena prie dvidešimt metų amžiaus ribos priartėjusi „Nokia“ ir net praėjusį amžių menantis „Ericsson“ „dinozauras“.
       2025-01-31 10:12:46

Pateikė degalų kainos prognozę: dyzelino kaina pasieks 2,5 euro už litrą ribą

Reikšmingą dyzelino kainos didėjimą nuo šių metų pradžios jau pajutę šalies gyventojai turėtų nusiteikti tolimesniam jo brangimui – prognozuojama, kad šių populiariausių Lietuvoje degalų kaina kasmet stabiliai stiebsis į viršų ir 2030-aisiais gali pasiekti 2,5 euro už litrą.
       2025-01-31 09:48:12

Baltijos šalių pajamų augimas – ne tik ekonomikos, bet ir saugumo problema

Spartus darbo užmokesčio augimas Baltijos šalyse ir jau kurį laiką gerėjantis pragyvenimo lygis – dažnai ekonomistų aptarinėjama tema. Nedarbo lygis Lietuvoje siekia 7,4 proc., Latvijoje – 6,9 proc., o Estijoje – 7,6 proc.
       2025-01-29 16:13:43

Kaip išsirinkti tinkamą žaislą, kuris džiugins ir lavins vaiką

Žaislai vaikams yra ne tik pramoga, bet ir svarbi ugdymo priemonė. Jie skatina kūrybiškumą, lavina smulkiąją motoriką, moko bendravimo ir padeda pažinti pasaulį. Tačiau didelė žaislų įvairovė gali apsunkinti pasirinkimą – kaip rasti tokį, kuris ne tik suteiktų džiaugsmą, bet ir būtų naudingas vaiko vystymuisi?
       2025-01-29 11:39:07

Numeris – banko, balsas – sukčiaus: kaip telefonas gali mums meluoti?

Telefono ekrane įsižiebia pažįstamas numeris, bet pakėlus ragelį, kalba visai kitas žmogus? Deja, tai – ne techninė klaida, o gudrus sukčiavimo būdas. Suklastoję telefono numerį, aferistai taip bando iš lietuvių išvilioti jautrius duomenis.
       2025-01-24 17:24:36

Fabien Lédé: Mano tikslas – sukurti gyvą erdvę ir nuostabą žiūrovams

Vasario 20, 21 ir 22 dienomis Lietuvos nacionalinio dramos teatre bus rodomas naujausias Łukaszo Twarkowskio spektaklis „Quanta“, kuriuo LNDT pradėjo savo 85-ąjį sezoną.
       2025-01-22 10:13:39

Bulvių plokštainis niekad nepabos – išbandykite 5 naujas padažų idėjas

Be bulvių plokštainio daugelis neįsivaizduoja šaltojo sezono – sotus, pigus patiekalas, regis, sušildo ne tik kūną, bet ir lietuvio sielą. Visgi, bulvių plokštainiui pasigaminti namuose reikia šiek tiek pastangų, todėl taupantys laiką jį perka jau paruoštą parduotuvėse, sako Gintarė Kitovė, prekybos tinklo „Iki“ komunikacijos vadovė.
       2025-01-22 10:04:16

5 verslui pavojingiausios kibernetinės atakos

Norint įsilaužti į įmonę ar ją suparalyžiuoti, šiandien reikia tik šiek tiek noro ir interneto ryšio. Programišių forumuose įsigiję kibernetinėms atakoms reikalingus įrankius, organizuoti išpuolius prieš žinomus verslus dabar gali ir taksistai, ir net pilnametystės nesulaukę paaugliai.
    Daugiau ankstesnių naujienų:  1  2  3  4  5  6  7  8
* Skelbiamos įvairių šaltinių naujienos, todėl už jas neatsakome. Kai kurie teiginiai gali nesutapti su www.tvnaujienos.lt nuomone. Neatsakome už vartotojų komentarus.