Tehnologia quantum computing permite rezolvarea cu rapiditate a acelor probleme care sunt mult prea complexe pentru computerele clasice, bazându-se în acest sens pe legile mecanicii cuantice. Saltul de la PC-urile normale la super computerele de ultimă generație dotate cu AI poate fi asemănată cu evoluția jocurilor de la stadiul Basic, pe 48 sau 128 de kilobiți la super jocurile video de astăzi, care înseamnă Gigabiți de date.

În timp ce PC-urile actuale par că și-au atins vârful de dezvoltare, așa cum s-a întâmplat și în cazul jocurilor de pacanele 777, super computerele care sunt capabile să efectueze operațiuni complexe sunt în trend. De exemplu, un computer quantum poate efectua peste un trilion de operații într-o secundă. Chiar dacă numărul lor este scăzut în acest moment, până în 2030 se estimează că vor exista între 2000 și 5000 de computer quantum. Însă, oare când acestea vor deveni ceva obișnuit pentru oameni?

Cum au evoluat computerele quantum până în prezent?

Ideea dezvoltării unor super computere datează din anii ’80, atunci când PC-urile abia erau la începuturi (cei care au adus în discuție acest subiect au fost Yuri Manin și Richard Feynman). Abia în 1998 a fost creat și primul super computer (2-Qubit) de către Mark Kubinec, Isaac Chuang și Neil Gershenfeld.

Google a construit un super computer în 2019 care avea puterea de a efectua un calcul complex în numai 3 minute, iar dacă acest lucru poate părea ceva derizoriu, cu siguranță că atunci când afli că unui computer obișnuit îi lua 1000 de ani ca să efectueze acest calcul, atunci lucrurile nu mai par atât de simple. În 2022 există super computere (așa cum este Să 30 Qubit) care pot realiza trilioane de calcule în câteva secunde.

Primul computer quantum (1998) opera pe 2 quibiți, iar în anul 2000 deja se opera pe 5 și 7 qubiți. În anii 2006 și 2008, progresul era mai mult că evident, fiind atinse viteze de operare de 12, respective 28 de qubiți. Anul 2017 a marcat momentul în care a fost lansat primul computer quantum care opera pe 50 de qubiți. Iar în anii următori se așteaptă modelul care va opera pe 128 de quibiți.

Acest lucru spune destul de multe despre capacitatea de dezvoltare a computerelor quantum, care pot fi privite în raport cu PC-urile clasice, precum sunt smartphone-urile din 2020 cu telefoanele inteligente din 2010. Grație caracteristicilor sale, industria computerelor quantum va ajunge la o valoare de 949 de milioane de dolari în 2025.

În acest moment, pe piața producătorilor de chipset-uri pentru computer quantum activează numai 5 entități – Google (Bristlecone), Intel (Tangle Lake), D-Wave (Rainier). IBM (Q și IBM Experience) și Rigetti (19Q). Aceste super computere sunt utile într-o serie de domenii, precum economie, finanțe, fizică, matematică și multe altele.

Avantajele și dezavantajele utilizării computerelor quantum

Super computerele se dovesc a fi unele dintre cele mai fiabile soluții pentru domenii de o maximă importanță pentru omenire. Astfel, computerele quantum sunt:

Extrem de rapide în efectuarea calculelor – acestea calculează de 1000 de ori mai repede decât un computer tradițional, dar și decât un super computer obișnuit;
Instrumente foarte utile pentru simulări – realizează variate simulări, de la prognozele meteo pentru regiuni extinse și pe termen lung până la simulări privind stabilitatea unui anumite compoziții chimice;
Utile pentru medicină – reușesc să diagnosticheze bolile și să creeze tratamente pentru acestea;
Folosite pentru îmbunătățirea căutărilor pe Google;
Protejate de un sistem de securitate impenetrabil – se bazează pe o tehnologie avansată de criptare, așa că este imposibilă piratarea unui astfel de sistem;
Utilizate în studierea inteligenței artificiale;
Capabile să se dezvolte și să învețe.

În ciuda faptului că oferă atât de multe beneficii, computerele quantum prezintă și câteva dezavantaje. Printre acestea se numără temperatura foarte scăzută la care funcționează (0.015 Kelvin) și care este foarte dificil de menținut în condiții normale, necesitatea conceperii unui nou algoritm pentru efectuarea sarcinilor și amenințarea la adresa securității de pe internet (au puterea de a decripta toate codurile de pe internet).

Când va fi posibilă înlocuirea computerelor clasice cu computer quantum?

Având în vedere faptul că prețul unui computer quantum poate fi între 10,000 și 10 miliarde de dolari, mai mult ca sigur că vor trece foarte mulți ani până când acestea vor reuși să le ia locul PC-urilor tradiționale. În plus, astfel de computere sunt folosite în domenii de activitate avansate, în care este necesară efectuarea unor calcule complexe și mai puțin pentru utilizatorii obișnuiți.

Faptul că aceste computere nu pot rula decât pe baza unui algoritm scris în mod special pentru sarcinile pe care le efectuează, iar temperatura de funcționare este una foarte scăzută, fiind instabilă în condiții obișnuite, reprezintă alte motive pentru care acestea nu pot fi utilizate de către oamenii obișnuiți. Mai mult decât atât, cu cât este mai rapidă viteza de procesare, cu atât rezultatele sunt mai puțin precise.

De exemplu, un computer quantum funcționează perfect la 10 quibiți, însă, cu cât este crescută viteza, cu atât rezultatele nu mai sunt atât de precise. Cu toții ne dorim să deținem computere care se bazează pe tehnologia quantum computing, însă, până când se va întâmplă acest lucru va trebui să ne mulțumim cu computerele obișnuite.