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.

Ši naujiena peržiūrėta 4547 kartus. Komentuojame:

Jūsų komentaras

Jūsų vardas:


Jūsų kontaktai:


Fotorebuso atsakymas:


rebusas
Jūsų komentaro tekstas:



Mokslas: kitos panašios naujienos
       2023-06-29 15:07:39

Jungtis tarp smegenų ir kompiuterio – kokias galimybes ji suteiks žmogui?

Technologijų pažanga sudarė galimybę stebėti žmogaus smegenis tokiais būdais, kurie anksčiau buvo neprieinami. Biometrinių algoritmų ir dirbtinio intelekto sprendimų kūrėja „Neurotechnology“ jau prieš porą metų pristatė sprendimą „BrainAccess“, kuris skirtas smegenų ir kompiuterio sąsajos taikymams.
       2022-02-11 13:26:45

Moterys mokslininkės: iššūkiai ir kaip paskatinti moteris išlikti mokslo kelyje?

Kasmet vasario 11 d. visame pasaulyje minima moterų ir mergaičių moksle diena. Ši diena suteikia progą skatinti moterų aktyvų dalyvavimą ir įsitraukimą į mokslo, technologijų, inžinerijos ir matematikos sritis.
       2021-10-21 11:55:19

Fotonika ir lazeriai – raktas į aplinkos tvarumą

Klimato kaita yra vienas svarbiausių mūsų laikų iššūkių. Tvariosios fotonikos technologijos, kitaip tariant, techninis šviesos, fotonų panaudojimas, atlieka itin svarbų vaidmenį tausojant aplinką ir Žemės išteklius.
       2020-11-24 09:15:27

Vytautas Getautis: kartais naujų išradimų idėjos kyla ir bėgiojant stadione

KTU Cheminės technologijos fakulteto (CTF) profesorius Vytautas Getautis labiausiai žinomas už pasiektą pasaulinį saulės elementų efektyvumo rekordą – kartu su kitais mokslininkais sukurtas saulės elementas net 29,15 proc. krintančios šviesos paverčia elektros energija.
       2020-10-21 08:58:11

Fizikai įsitikinę: XXI amžius – tai fotonų įgalinimo laikmetis

Spalio 21 d. minima Tarptautinė fotonikos diena. Fotonika pagrįsti atradimai skatina mokslo ir technologijų pažangą įvairiose srityse, pavyzdžiui, informacinėse technologijose, energetikoje, metrologijoje, pramonėje, medicinoje ir net sprendžiant ekologijos problemas.
       2020-10-19 16:04:25

VU virusologė L. Kalinienė apie koronavirusą: klausimų šiandien daug

Koronaviruso susirgimų atvejams sparčiai augant, naujos informacijos apie šį virusą poreikis tampa vis aktualesnis. Imunologai nuolat apžvelgia padėtį, kuriama nauja vakcina ir problema atrodo kryptingai sprendžiama.
       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.
       2020-03-05 10:13:09

Neuromokslininkas: psichodeliniai grybai reikšmingai keičia smegenų struktūrą

Ar išgirdę žodį „psilocibinas“ atsakytumėte, kokią įtaką šis cheminis elementas daro žmogaus smegenims? O jei reikėtų apibūdinti tai, kaip veikia psichodeliniai, arba kitaip – magiškieji, grybai?
Daugiau naujų naujienų
       2024-03-18 11:21:18

Vairuotojų išbandymas duobėtais keliais, gatvėmis: nuostoliai siekia tūkstančius

Atėjus pavasariui vairuotojų gyvenimą kartina duobės mūsų šalies gatvėse ir keliuose. Pataikius į duobę kartais pakanka pakeisti padangą, tačiau dažnai transporto priemonę, deja, tenka gabenti į remonto dirbtuves.
       2024-03-15 16:47:59

ES reguliavimas „ChatGPT“ ir dirbtiniam intelektui: pliusų daugiau, nei minusų?

Šią savaitę Europos Parlamentas (EP) vienbalsiai patvirtino taisyklių rinkinį, kuris reguliuos dirbtinio intelekto (DI) įrankius, įskaitant „Google Gemini“ ir „ChatGPT“.
       2024-03-15 15:20:11

Skrendame dažnai, suprantame mažai: 9 keisti faktai apie aviaciją

Aviacijos specialistai skaičiuoja, kad kasmet lėktuvais skrenda apie 4,5 mlrd. žmonių. Be to, šios transporto priemonės kasmet pergabena apie 60 mln. tonų krovinių. Šie skaičiai, ko gero, būtų dar didesni, jeigu ne aviaciją kiek pristabdžiusi pandemija.
       2024-03-15 14:32:47

Lietuvoje pasirinktas 5G diegimo būdas gerina ne visus kokybės parametrus

Ryšių reguliavimo tarnyba (RRT) 2023 m. atliko mobiliosios interneto prieigos paslaugų kokybės rodiklių įvertinimo matavimus Lietuvos teritorijoje veikiančiuose operatorių UAB „Bitė Lietuva“, Telia Lietuva, AB, UAB „Tele2“ tinkluose.
       2024-03-12 13:43:04

Odos niežulį gali sukelti net patiriamas stresas ar įtampa

Odos niežulys – itin varginantis pojūtis, galintis kilti dėl pačių įvairiausių veiksnių. Dažnai visai nesudėtinga atpažinti jo priežastį, pavyzdžiui, reakciją į vabzdžio įkandimą, tačiau pasitaiko, kad niežulys nepraeina net nesant jokiems matomiems odos pakitimams.
       2024-03-12 13:38:53

Žvejyba – ar tikrai verta?

Žvejyba nėra tik žuvų gaudymas; tai laisvalaikio praleidimo būdas, aistra ir veikla, kuri turi gilią reikšmę daugeliui žmonių visame pasaulyje. Nuo ramybės akimirkų, praleistų prie vandens, iki didžiulio džiaugsmo, kurį suteikia didelio laimikio sugavimas. Žvejyba teikia daugybę patirčių, kurios praturtina tiek protą, tiek sielą.
       2024-03-12 12:50:01

Skelbiami „Auksinių scenos kryžių“ nominantai

Profesionaliojo scenos meno vertinimo komisija iš 93-ių pateiktų pasiūlymų išrinko „Auksinių scenos kryžių“ nominantus už 2023 m. kūrybą pagal atskiras kategorijas.
       2024-03-08 18:44:44

FM siūlo reikšmingai didesnes baudas ir daugiau saugiklių azartiniams lošimams

Finansų ministerija pristatė parengtas azartinių lošimų įstatymo (ALĮ) pataisas, kuriomis reikšmingai didinamos baudos azartinių lošimų organizatoriams už įstatymo reikalavimų nevykdymą.
       2024-03-08 10:16:10

Amžiui nepavaldus kelionių troškimas: kur dažniausiai keliauja senjorai?

Kelionių organizatoriai pastebi, kad kasmet vis daugiau vyresniosios kartos atstovų nori pažinti pasaulį ir leidžiasi atostogauti į svečias šalis. „Tez Tour“ atlikto visuomenės tyrimo duomenimis, 55 metų ir vyresni asmenys sudaro apie 20 proc. visų keliautojų.
       2024-03-07 20:15:00

„Bitė“ nutraukia 4G namų maršrutizatorių prekybą

„Bitė Lietuva“ stabdo 4G namų maršrutizatorių prekybą. Vietoje jų naujieji 5G įrenginiai, kurie padės naudotis dar spartesniu ir stabilesniu internetu. Naudojantys 4G maršrutizatorius pokyčio nepajaus, pasak ekspertų, naujieji įrenginiai suteiks 10 kartų greitesnį internetą bei atvers galimybes naudotis naujomis paslaugomis.
       2024-03-07 20:09:02

Įpročiai iš vaikystės: 5 smagūs būdai, padėsiantys vaikams gyventi tvariau

Didžioji dalis mūsų įpročių yra įgyjami dar vaikystėje, todėl labai svarbu apie aplinkai ir žmonėms draugiško gyvenimo būdo naudą savo atžaloms pasakoti nuo pat mažų dienų.
       2024-03-07 13:40:46

Atkreipia dėmesį į dažniausias vaistų nuo skausmo vartojimo klaidas

Lietuvos sveikatos mokslų universiteto praėjusiais metais pateiktais duomenimis, Lietuvoje net ketvirtadalis žmonių kenčia nuo nugaros ar kaklo skausmų, o beveik vienas iš penkių – nuo rankų, kojų skausmo.
       2024-03-07 13:00:00

Tenusišypso Jums Viešpats, Maestro Rimai Tuminai

Eidamas 73-iuosius metus, kovo 6 d. mirė Valstybinio Vilniaus mažojo teatro įkūrėjas, ilgametis šio teatro meno vadovas režisierius Rimas Tuminas. Simboliška, kad vos prieš keletą dienų, kovo 2-ąją, paminėję Valstybinio Vilniaus mažojo teatro 34-ąjį gimtadienį, dabar atsisveikiname su jo pradininku Maestro Rimu Tuminu.
       2024-03-06 16:40:13

„Elektrum Lietuva“ pajamos augo 1,7 karto, pelnas – 5 kartus

Didžiausiai Baltijos šalyse žaliosios elektros gamintojai Latvijos energetikos grupei „Latvenergo“ priklausanti bendrovė „Elektrum Lietuva“ neaudituotais duomenimis pernai gavo 357 mln. eurų pajamų ir uždirbo 3,3 mln. eurų grynojo pelno – atitinkamai 1,7 ir 5 kartus daugiau negu 2022 m.
       2024-03-06 16:30:24

Pajamų deklaravimas ir įmokos „Sodrai“: ką svarbu žinoti

Prasidėjus pajamų deklaravimui, savarankiškai dirbantys gyventojai turėtų prisiminti, kad nuo uždirbtų ir deklaruotų pajamų taip pat reikia sumokėti ir socialinio draudimo bei sveikatos draudimo įmokas.
       2024-03-06 16:24:50

Šį delikatesą valgė dar pirmykščiai žmonės: jis turi unikalią dietinę savybę

Austrės – visais laikais Europos didikų mėgtas delikatesas, neseniai iš naujo atrastas ir Lietuvoje. Savo išskirtiniu, vandenynu alsuojančiu skoniu jos papuošia dažną šventę ar draugų susibūrimą.
       2024-03-05 19:54:51

Palygino Baltijos šalių gyventojų taupymo ir apsipirkimo įpročius

„Rimi“ duomenimis, per praėjusius metus tinklo parduotuvėse visoje Lietuvoje parduota beveik 1 715 tonų nukainotų maisto produktų su besibaigiančio galiojimo terminu. „Rimi Lietuva“ generalinis direktorius Vaidas Lukoševičius sako, kad tokia iniciatyva padėjo pirkėjams ženkliai sutaupyti.
       2024-03-05 17:28:21

Mūsų augintiniams tai nepatiks: MWC parodoje pristatyti net du šunys-robotai

Dirbtiniam intelektui (DI) kasdien kėsinantis į mūsų darbo vietą, ją „prarasti“ iškilo grėsmė ir mūsų šuniui. Neseniai pasibaigusioje „Mobile World Congress“ (MWC) parodoje net dvi kompanijos pristatė augintinius robotus, kurie ne tik atlieka triukus, bet ir leidžiasi paglostomi.
       2024-03-05 17:22:30

Tokia sriuba – tikra oranžinės spalvos terapija: šildo skrandį ir kelia nuotaiką

Kai beveik pusmetį gyvename pilkoje darganoje, pasiilgstame spalvų ne tik aprangoje, interjere, bet ir lėkštėse. Todėl tokie ryškūs patiekalai, kaip oranžinė sriuba iš batatų bei morkų, suvilios net nemėgstančius tradicinių sriubų.
       2024-03-05 14:44:32

Ekspertas pataria, kaip valyti plokščiaekranį televizorių

Kadangi naujausiuose televizoriuose įdiegtos pažangiausios technologijos, norint mėgautis išskirtine vaizdo kokybe, labai svarbu, kad ekranas būtų švarus. Kartais dulkės ir dėmės gadina vaizdo kokybę, todėl būtina nuolat valyti ekraną.
       2024-03-05 11:09:56

Dirbtinis intelektas. Kaip nuo jo apsisaugoti kūrėjams?

Pastaraisiais metais kūrybinėse industrijose kilo rimtų neramumų dėl dirbtinio intelekto (DI) panaudojimo. Holivudą sukrėtė galingas aktorių ir scenaristų streikas, dėl kurio studijos buvo priverstos sustabdyti daugumos pagrindinių projektų įgyvendinimą.
       2024-03-05 10:45:01

Gauti šių medžiagų vaikams yra gyvybiškai svarbu

Dauguma tėvų žino: kalcis gyvybiškai svarbus sveikiems vaikų dantims ir stipriems kaulams. Tačiau šis mineralas taip pat nepakeičiamas nervų, kraujotakos ir širdies sistemų veiklai, medžiagų apykaitos procesui.
       2024-03-04 17:18:30

Kodėl Grenlandijos gyventojai beveik neserga širdies ligomis: tai žuvis

Nors lašišą dažniausiai kepame, o rūkyta arba sūdyta keliauja ant sumuštinukų, galima pasilepinti ir gardžiomis salotomis, kurios tikrai papuoš šventės ar savaitgalio stalą.
       2024-03-04 12:26:29

Ką daryti norint išlaikyti savo nekilnojamojo turto vertę

Beveik 60 proc. visų Lietuvos gyventojų gyvena daugiabučiuose namuose ir jame esantis butas, dažniausiai, yra vienintelis nekilnojamasis turtas, kuris jiems priklauso. Kokia bus jo vertė priklauso ne tik nuo buto, bet ir viso daugiabučio, techninės būklės.
       2024-03-04 12:21:10

„Tele2“ su senosios kartos 3G ryšiu atsisveikins iki 2025-ųjų pabaigos

Mobiliojo ryšio operatorius „Tele2“ savo tinkle pradeda senosios kartos 3G ryšio išjungimą. Su nebeaktualiu 3G ryšiu visiškai bus atsisveikinta iki 2025 m. pabaigos.
       2024-03-03 13:39:10

Trys technologijų tendencijos, kurios keičia mūsų gyvenimo būdą

Įsibėgėjant XXI amžiui, inovatyvių technologijų įgalinimas iš naujo apibrėžia mūsų kasdienio gyvenimo būdą ir įpročius. Naujovių horizonte išsiskiria trys tendencijos, kurios iš esmės pakeis mūsų santykį su mus supančiu pasauliu:
       2024-03-03 09:21:18

Artėja kompensacijų metas už saulės elektrinių sukauptą perteklių

Dalis „Ignitis“ privačių ir verslo klientų, įsigijusių saulės elektrines nutolusiuose parkuose ar įsirengusių jas ant stogo, pagamino daugiau elektros energijos nei reikia jų individualiems ar verslo poreikiams.
       2024-03-01 21:00:10

Kokie naudoti automobiliai labiausiai domino pirkėjus 2023-aisiais?

Naudotų automobilių rinka nėra vis dar nėra skaidri ir prireiks daug laiko pokyčiams, todėl automobilių defektai vis dar slepiami, o rida ir toliau klastojama.
       2024-02-28 18:37:46

„Hanner“ statomam viešbučiui Venecijoje atsirinko Lietuvos gamintojus

Nekilnojamojo turto plėtros kompanija „Hanner“ į Venecijoje statomo viešbučio „Hampton by Hilton“ projektą įtraukė ir lietuviškų kompanijų. Viešbutyje jau montuojami šalies gamintojo „Aluvesto“ langai, o kambariuose bus naudojami Kaune pagaminti „Fitsout“ baldai ir interjero elementai.
       2024-02-28 18:30:33

Kirenija – uostamiestis, kuris padės sielą prikelti iš žiemos miego

Nors kalendorinis pavasaris jau ne už kalnų, budinančių saulės spindulių dar tenka palaukti. Trūksta įspūdžių, augalijos, o kartais atrodo, kad šaltasis sezonas tiesiog išsiurbė jėgas ir sunku bus jas susigrąžinti.
* Skelbiamos įvairių šaltinių naujienos, todėl už jas neatsakome. Kai kurie teiginiai gali nesutapti su www.tvnaujienos.lt nuomone. Neatsakome už vartotojų komentarus.