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.

Pagalba tvarkant Jūsų TV antenų ūkį
Ši naujiena peržiūrėta 4861 kartą. 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
       2024-07-12 08:45:45

Telecentras: paslaugų LRT kaina per ateinantį dešimtmetį augs mažiau

Nors Telecentro dalis LRT sąnaudose tesudaro tik 5-6 proc. visų LRT sąnaudų, nacionalinis transliuotojas toliau reiškia nepagrįstas pretenzijas mokėti už suteiktas paslaugas 2015 metų kainomis ir spaudžia politikus, kad būtų priimti LRT vienašališkai naudingi politiniai sprendimai.
       2024-07-12 08:30:22

Saulės elektrinę apgadino kruša ar vėtra – ką daryti?

Lietuvai toliau žengiant Europos žaliojo kurso kryptimi vis daugiau gyventojų ryžtasi įsirengti saulės elektrines. Energetikos ministerijos duomenimis, vien pernai elektrą gaminančių vartotojų skaičius Lietuvoje išaugo daugiau nei du kartus – nuo maždaug 42 tūkst. iki 89 tūkst.
       2024-07-07 23:45:16

Vaisiai ir uogos padės labiau už kremus ir papildus – jais praturtinkite mitybą

Pradėkime kiekvieną vasaros dieną ryškiai: geltonos, raudonos, oranžinės spalvos vaisiai ar uogos ne tik kelia nuotaiką, bet ir teikia begalę naudų mūsų organizmui.
       2024-07-07 23:31:29

Kad atostogos neapkarstų: 5 apgavystės keliaujant

Įsibėgėjant vasarai vis daugiau keliaujame, tačiau atsipalaiduodami turėtume nepamiršti ir saugumo – šiuo sezonu pagausėja turistus siekiančių apgauti sukčių. Kaip elgtis, kad atostogų poilsis neapkarstų, pasakoja Linas Sadeckas, „Luminor“ banko Sukčiavimo rizikos valdymo skyriaus vadovas.
       2024-07-07 23:21:39

RRT: mitai ir faktai apie 5G ryšį

Vykstant 5G tinklo plėtrai, daliai visuomenės vis dar kyla klausimų dėl šio ryšio saugumo. Ryšių reguliavimo tarnybos (RRT) ekspertai primena – 5G yra visų plačiai naudojamo 3G ir 4G ryšio tąsa. Kitaip tariant, ryšys yra pagrįstas tais pačiais radijo bangų sklidimo principais.
       2024-07-07 22:19:43

Skonių kovos – aršesnės nei futbolo: Vokietijos ar Ispanijos virtuvė laimėtų?

Šiandien prasideda UEFA EURO 2024 ketvirtfinalio etapas, kuriame susikaus Ispanija su čempionato šeimininkais vokiečiais. Šios šalys garsios ne tik savo ilgametėmis futbolo tradicijomis bei žvaigždėmis, bet ir nacionalinėmis virtuvėmis.
       2024-07-04 20:56:51

Ieškoti voveraičių į mišką: auksinė ne tik šių grybų spalva, bet ir nauda

Įsibėgėjus auksaspalvių voveraičių sezonui pasigirsta gurmanų kalbos, kad jos – tikras virtuvėje gimstančių šedevrų objektas. Ši tendencija pastebima ne tik Lietuvoje, kur neretai šie grybai vadinami nacionaliniu sezono delikatesu, bet ir visame pasaulyje.
       2024-07-03 21:38:28

LRT toliau skleidžia nekorektišką informaciją apie Telecentrą

Nors Vilniaus apygardos teismas atmetė LRT ieškinį dėl AB Lietuvos radijo ir televizijos centro (Telecentro) teikiamų paslaugų kainodaros, ši viešoji įstaiga nenustoja viešai skleisti teisiškai bei ekonomiškai nepagrįstų teiginių, tuo darydama žalą Telecentro reputacijai.
       2024-07-02 11:32:26

Apsaugokite save ir savo turtą: ar naudotis išmaniuoju telefonu žaibuojant?

Gausios vasariškos liūtys neretai atneša įspūdingą, bet pavojingą žaibų spektaklį. Nors daugeliui tikriausiai žinoma, kad žaibuojant lauke būti nepatartina, kelių dalykų rekomenduojama nedaryti ir būnant namuose.
       2024-07-01 18:19:52

Lietuvą užklupę karščiai augina elektros kainas: kaip elgtis vartotojams

Lietuvos hidrometeorologijos tarnybai prognozuojant, kad termometrų stulpeliai dalyje šalies pasieks 34 laipsnių žymą, įspėjama, kad karščio banga gali lemti didelius elektros kainos šuolius „Nord Pool“ biržoje.
       2024-07-01 18:16:47

Vestuvių sezonui įsibėgėjant: ką daryti, jei būti svečiu – per brangu?

Įsibėgėjus vasarai prasideda intensyviausias švenčių laikotarpis – mokyklų, universitetų išleistuvės, kvietimai į vestuves, krikštynas ar kitas šventes pasiekia daugelį iš mūsų.
       2024-06-26 15:44:41

Televizorius – išmanių namų valdymo centras: taupykite energiją

Ar žinojote, kad per televizorių galite išjungti ar įjungti skalbyklę ar indaplovę? Anot „Samsung Electronics Baltics“ produktų eksperto Tomo Alešiūno, išmanių įrenginių valdymas toli gražu ne viskas, ką šiais laikais gali pasiūlyti išmanūs televizoriai.
       2024-06-25 18:14:43

Seimas denonsavo teisinės pagalbos sutartį su Rusija

Seimas nusprendė denonsuoti 1992 m. liepos 21 d. Vilniuje pasirašytą Lietuvos ir Rusijos sutartį dėl teisinės pagalbos ir teisinių santykių civilinėse, šeimos ir baudžiamosiose bylose, ratifikuotą Aukščiausiosios Tarybos nutarimu.
       2024-06-21 17:22:44

Pasikrauk jonų Virsmo salėje

Birželio 23 dieną švenčiamos Rasos arba kupolinės nuo seno žinomos kaip vasaros saulėgrįžos šventė — ilgiausios dienos ir trumpiausios nakties metas. Tikima, kad šventės metu būtina pasikrauti energijos, dėl to atliekami ritualai, kurie užtikrina augalų augimą bei klestėjimą, sveikatą ir laimę.
       2024-06-21 11:18:47

Telecentro teikiamų paslaugų LRT kaina yra skaidri ir objektyviai pagrįsta

Komentuodamas pastarojo meto LRT viešus pareiškimus dėl neva neskaidrios ir nepagrįstos paslaugų kainodaros Telecentro vadovas Remigijus Šeris teigia:
       2024-06-19 18:25:41

LRT vadovė: dėl finansavimo keitimo su mumis visiškai nebuvo pasitarta

LRT generalinė direktorė Monika Garbačiauskaitė-Budrienė kritikuoja, kad, priimant sprendimus, kurie paveiktų LRT finansavimą, LRT neišklausomas. M. Garbačiauskaitė-Budrienė taip pat atkreipė dėmesį į Lietuvos radijo ir televizijos centro (LRTC) galimą piktnaudžiavimą.
       2024-06-19 16:36:16

Duomenų nutekėjimas: saugumo ekspertai pataria, kaip apsaugoti savo duomenis

Lietuvoje pranešama apie naujus jautrių gyventojų duomenų nutekėjimo atvejus. Nesaugi gali būti tiek žmonių finansinė, tiek kita asmeninė informacija.
       2024-06-19 13:31:26

Saulės elektrinės negana: ekspertas atskleidė, kaip sutaupyti daugiau

Nors saulės elektrines įsirengę gyventojai džiaugiasi sumažėjusiomis sąskaitomis už elektros energiją, ekspertai pastebi, kad sutaupyti galima dar daugiau, kai šie įrenginiai veikia kartu su energijos kaupikliais.
       2024-06-19 13:24:41

Sužinokite populiariausio vasaros vaisiaus naudas: padės ne tik nuo kaitros

Dėl didžiausio derliaus vasaros mėnesiais arbūzai dažnai siejami su iškylomis gamtoje bei gardžiais, vasariškais desertais, kurie maloniai atgaivina karštą dieną.
       2024-06-19 13:17:53

Vasaros audros: kas gali pridaryti didžiausių nuostolių

Vasarą įsivyraujantys karšti orai neatsiejami nuo audrų – ekspertai pastebi, jog ekstremalių gamtos reiškinių pasitaiko vis dažniau, o jų padaroma žala gali atnešti ir šimtatūkstantinių nuostolių.
       2024-06-19 13:15:02

Pienas ir jo produktai – svarbus, bet ne vienintelis kalcio šaltinis vaikams

Įkalbėti vaiką išgerti stiklinę pieno kartais gali tapti neįmanoma misija. Tėvams neramu, kad tokiu atveju vaiko organizmas negauna pakankamai kalcio? Juk pienas ir jo produktai – pagrindinis kalcio šaltinis, o šis elementas labai svarbus toli gražu ne vien sveikiems dantims bei kaulams.
       2024-06-19 13:04:45

Meilužis, sukčius ar verslo partneris? Kaip apsaugoti investicijas į verslą?

Viešojoje erdvėje pastaruoju metu netyla skandalas, kurio centre – žymus sporto treneris. Jis, moterų tvirtinimu, apgavo ne vieną iš jų bei prisidengdamas romantiniais pažadais ir santykiais išviliojo ženklias, skirtingo dydžio sumas.
       2024-06-18 20:32:26

LRT žada skųsti teismo sprendimą dėl atmesto ieškinio Telecentrui

Valstybės valdomas Lietuvos radijo ir televizijos centras (Telecentras) neturi grąžinti 326,7 tūkst. eurų Lietuvos nacionaliniam radijui ir televizijai (LRT), kuriuos šis traktavo kaip permoką už 2021 metais suteiktas signalų perdavimo paslaugas, nusprendė teismas. LRT sprendimą žada skųsti.
       2024-06-17 19:59:42

LRT: keičiamas finansavimo modelis neturi kenkti transliuotojo misijai

Seime kilus iniciatyvai Lietuvos nacionalinio radijo ir televizijos LRT finansavimą sieti su šalies bendrojo vidaus produkto (BVP) augimu, pats visuomeninis transliuotas įspėja, kad reikia įvertinti, ar naujas modelis nekenks jo misijai karo grėsmės akivaizdoje.
       2024-06-15 12:45:09

Erkės paplitusios visur: kaip apsisaugoti?

Vasarą vis daugiau laiko praleidžiame gryname ore – miestų parkuose, soduose ar sodybose, o mėgstančius grybauti į miškus jau vilioja grybai. Nacionalinio visuomenės sveikatos centro (NVSC) specialistai primena, kad gamtoje turime išlikti itin atidūs, nes joje mūsų laukia pavojingas ligas platinantys nariuotakojai – erkės.
       2024-06-15 12:38:33

Norite susidraugauti su kaimynais? Ekspertai pataria, nuo ko pradėti

Saugūs namai yra vienas iš pamatinių mūsų poreikių, o naujausias tyrimas apie gyvenimą namuose atskleidė, kad savo būsto saugumą daugelis sieja ne tik su fizine apsauga (patikimais užraktais ar spynomis), bet ir su tarpasmeniniais santykiais.
       2024-06-12 11:33:10

Norite gauti APVA paramą? – ESO atsako į svarbiausius klausimus

Kiekvieną mėnesį prie skirstomojo tinklo vidutiniškai prijungiama apie 2400 saulės elektrinių, kurios Lietuvoje dažniausiai montuojamos ant privačių namų stogų, rodo „Energijos skirstymo operatoriaus“ (ESO) duomenys.
       2024-06-12 11:13:41

Svajojate padirbėti iš pajūrio? Įmanoma, bet yra papildomų sąlygų

Darbostogos užsienyje ar tik nuotolinis darbas iš namų – per koronaviruso pandemiją įsitvirtinę modeliai niekur nedingo, nors tuo ne visada džiaugiasi darbdaviai.
       2024-06-12 10:53:22

Sukčių pasiūlymas tinkluose: už kiek pirktumėte pamestą svetimą bagažą?

„Pamestas bagažas tik už 2,95 Eur“ – skelbia iš pažiūros oficialus vieno didžiausių Lietuvos oro uostų „Facebook“ puslapis. Skelbime siūloma įsigyti „pamestą“ ir niekam nebereikalingą bagažą, kuriame gali būti vertingų daiktų.
       2024-06-12 10:48:58

Gudriausi sukčių metodai stebina: įkliūva net atsargiausi

Finansinių nusikaltėlių atakų aktyvumui nemažėjant, jų metodai tampa vis išradingesni ir sunkiai atpažįstami net patiems kritiškiausiems. Pasak „Citadele“ banko Baltijos šalių lėšų valdymo ir prekybos finansavimo tarnybos vadovo Romo Čereškos, vasarą gyventojai dar labiau atsipalaiduoja.
* Skelbiamos įvairių šaltinių naujienos, todėl už jas neatsakome. Kai kurie teiginiai gali nesutapti su www.tvnaujienos.lt nuomone. Neatsakome už vartotojų komentarus.