Lurker.land - tag #komputerkwantowy

Komputery kwantowe – piękne obietnice, ale jeszcze więcej wyzwań

Zobacz: https://lurker.land/post/9zWvwUC3U
Data dodania: 10/3/2021, 4:57:18 PM
Autor: minral

https://www.chip.pl/2021/08/komputery-kwantowe-piekne-obietnice-ale-jeszcze-wiecej-wyzwan/

#ciekawostki #nauka #komputery #komputerkwantowy #przyszlosc


Splątano trzy kubity spinowe. Ważny krok w informatyce kwantowej

Zobacz: https://lurker.land/post/3hqQ3GoLo
Data dodania: 9/18/2021, 11:55:10 AM
Autor: minral

https://www.chip.pl/2021/09/splatano-trzy-kubity-spinowe-wazny-krok-w-informatyce-kwantowej/

#ciekawostki #nauka #technologia #komputerkwantowy #fizyka


Technologiczny wyścig – sztuczna inteligencja i kwantowe pierwszeństwo

Zobacz: https://lurker.land/post/tzeX9Bo1F
Data dodania: 5/2/2021, 11:21:00 AM
Autor: gpspox

https://www.nowoczesnamysl.pl/2021/02/19/technologiczny-wyscig-sztuczna-inteligencja-i-kwantowe-pierwszenstwo/ #nauka #technika #technologie #informatyka #SI #komputerKwantowy

„Żyjemy w społeczeństwie fundamentalnie uzależnionym od nauki i technologii, w którym mało kto ma jakiekolwiek pojęcie o nauce i technologii”.

"Oprócz ekspertów i ignorantów, jeśli chodzi o naukę i technologię, są ludzie dostatecznie świadomi ich wagi, zdolni docenić rolę i znaczenie nauki i techniki. Podobna świadomość to niestety od dekad rzadkość w polskiej klasie politycznej. Obserwując poczynania naszego rządu, a także biorąc pod uwagę długotrwałe zaniedbania w sferze szkolnictwa wyższego i na polu innowacyjności (od dziesięcioleci zawłaszczanej przez propagandę), można odnieść wrażenie, że nauka i technika stały się domeną głównie szeregowych inżynierów chcących zaistnieć na rynku lub ambitniejszych profesorów z coraz słabszych kadrowo badawczo-rozwojowych instytutów uniwersyteckich. Rzadko kiedy mamy tu do czynienia z korzystnym sprzężeniem zwrotnym i harmonijną współpracą poszczególnych jednostek badawczych i przemysłowych. A współpracę rozpoczętą najczęściej hamuje potężna ściana biurokratyczna, która krępuje działanie i pozyskiwanie środków."

"Istotne osiągnięcia naukowe i wynalazki odcisnęły trwałe piętno na ludzkiej egzystencji ostatnich pokoleń. W końcu nikogo już nie dziwi, że czytany właśnie artykuł może docierać na ekrany komputerów czy smartfonów Czytelników w każdym miejscu globu w czasie liczonym w sekundach i ułamkach sekund, a kilkadziesiąt lat wstecz dało się zestawić co najwyżej kilkadziesiąt jednoczesnych połączeń telefonicznych między Europą a Ameryką."

" Istotne staje się także efektywne gospodarowanie ogromnymi zasobami danych (zagadnie tzw. big data) oraz rozpoznawanie i przetwarzanie informacji, jakie dotąd potrafił zinterpretować wyłącznie człowiek (rozpoznawanie i identyfikacja twarzy, treści obrazów, mowy ludzkiej itp.). Zgodnie z raportem WIPO (Światowej Organizacji Własności Intelektualnej)3, liczba publikacji naukowych dotyczących sztucznej inteligencji dynamicznie rośnie od blisko 40 lat."

"Wymienione metody oparte na sztucznej inteligencji i sposoby eksploracji danych są istotne z punktu widzenia bieżących tendencji globalnych, które za cel mają wprowadzenie do powszechnego użytku – z aprobatą ogółu bądź bez aprobaty – takich technologii (w jakimś zakresie już z nich korzystamy), jak bezprzewodowa identyfikacja (z ang. RFID: radio-frequency identification), robotyka i automatyzacja nowej generacji (mowa najczęściej o rewolucji zwanej „przemysł 4.0”), standardowa sieć telekomunikacyjna piątej generacji (5G), Internet rzeczy (z ang. IoT- Internet of things) czy inteligentne miasta i sieci energetyczne (ang. smart grid), wreszcie elektromobilność, w tym pojazdy autonomiczne. Wszystkie te technologie łączy jeden wspólny mianownik: konieczność bardzo szybkiego przekazywania informacji (często dużej ilości danych), wysyłanych nieraz daleko. Sprostają owej konieczności ci, co przejdą od elektronowego (opartego na przewodach miedzianych) do bezprzewodowego (naziemnego lub satelitarnego) przesyłania informacji, a jeszcze efektywniejsze okażą się światłowody (osiągnięcie współczesnej inżynierii fotonicznej)."

" Uniwersytety i koncerny technologiczne ścigają się dziś o „kwantowe pierwszeństwo” i uzyskanie tzw. „supremacji kwantowej” (przewagi kwantowej), co oznaczałoby, że oparty na nowej technologii komputer dokona obliczeń niemożliwych dla klasycznego superkomputera. Obecnie przewodzą tu firmy i instytucje amerykańskie oraz chińskie. W grudniowym wydaniu prestiżowego magazynu Science4 chińscy konstruktorzy chwalą się, że ów cel osiągnęli. Ich komputer kwantowy Jiuzhang miał wykonać w 180 sekund obliczenia, które najszybszemu klasycznemu superkomputerowi Fugaku zajęłyby 600 mln lat."

"Warto wspomnieć, że od strony technicznej konstrukcja komputera kwantowego jest nadzwyczaj skomplikowana ze względu na wrażliwość zachodzących w nim procesów na towarzyszące zjawiska fizyczne. Nawet najdrobniejsze wahania temperatury, poziomu dźwięku, ciśnienia czy pola magnetycznego prowadzą do tzw. dekoherencji układów kwantowych, co powoduje błędy w obliczeniach, dlatego urządzenie schładza się do poziomu bliskiego zera bezwzględnego oraz umieszcza w wysokiej próżni (ciśnienie 10 mld razy niższe od ciśnienia atmosferycznego). Wysoki stopień komplikacji i w konsekwencji spora kwota potrzebnego dofinansowania powodują – co nie dziwi – że polski zespół badawczy nie zajmie się budową takiego urządzenia wprost. Jeżeli jednak projekt badawczy realizowany nawet w tak ograniczonym zakresie da przełomowe, a przynajmniej znaczące wyniki naukowe, to zapewne odpowiednie ministerstwo uzna osiągnięcie za swoje i odtrąbi w mediach kolejny sukces. W końcu, jak mówi przysłowie, sukces ma wielu ojców, porażka zawsze jest sierotą."


Honeywell ma najpotężniejszy komputer kwantowy na świecie

Zobacz: https://lurker.land/post/anp-YmewM
Data dodania: 7/7/2020, 10:05:49 AM
Autor: malcolm

#komputerkwantowy #it #bitcoin

Miara Quantum Volume (QV) została opracowana przez IBM-a. Trzeba jednak podkreślić, że nie jest powszechnie akceptowaną skalą pomiaru wydajności komputerów kwantowych. Nie jest też jasne, jak ma się ona do „kwantowej supremacji” ogłoszonej przez Google'a w ubiegłym roku. Przypomnijmy, że Google ogłosił ją twierdząc, że jego komputer wykonał w ciągu 200 sekund obliczenia, na które klasyczny superkomputer potrzebowałby 10 000 lat, zatem nie wykona ich w rozsądnym czasie. Honeywell informuje, że wartość QV jego 6-kubitowego systemu wynosi 64. Zdecydowanie pokonał więc najpotężniejszy z komputerów oceniany tym systemem, IBM-owską 53-kubitową maszynę Raleigh, która osiągnęła QV=32. Firma ma zamiar udostępniać go komercyjnie. Inne przedsiębiorstwa będą mogły dzięki temu wykonywać złożone obliczenia. Uttley mówi, że godzina korzystania z komputera zostanie wyceniona na około 10 000 USD.

Ps. Cena za godzinę w stosunku do mocy rewelacyjna :-)


Fugaku, nowy japoński superkomputer

Zobacz: https://lurker.land/post/KqBgmT-7B
Data dodania: 6/28/2020, 11:11:06 AM
Autor: ziemianin

#ElCapitan #Fugaku #GilKalai #Japonia #komputerkwantowy #RIKEN #Summit #superkomputer #UniaEuropejska #aktualnosci #codziennaprasowka #informacje #wiadomosci

Japoński superkomputer Fugaku już jest najszybszy na świecie, chociaż pełnię swych możliwości osiągnie dopiero za rok

Fugaku, nowy japoński superkomputer

Nippon TV News 24 Japan

Japończycy zaczęli nad nim pracować już sześć lat temu. Teraz Fugaku, bo tak nazywa się ta maszyna, okrzyknięto najszybszym superkomputerem świata. Powód do dumy jest tym większy, że zdobycie pierwszych miejsc w trzech różnych rankingach (każdy bierze pod uwagę nieco inne rodzaje obliczeń) zdarzyło się po raz pierwszy. A będzie jeszcze lepiej, bo swe pełne możliwości obliczeniowe Fugaku osiągnie w kwietniu przyszłego roku.

Miliard miliardów operacji

To następca superkomputera K (K supercomputer). Pierwotnie nazwano go Kyo, ale w konkursie na nową nazwę w 2019 roku wybrano Fugaku – to druga, mało poza Japonią znana nazwa góry Fudżi.

K i Fugaku stoją w Kobe, w ośrodku badań obliczeniowych przy słynnym instytucie RIKEN. Fugaku zbudowano z ponad stu pięćdziesięciu tysięcy (158 976) specjalnie zaprojektowanych procesorów Fujitsu A64FX, dzięki czemu jednostka ta ma być stukrotnie szybsza od swojego poprzednika. Oznacza to, że ma osiągnąć szybkość jednego eksaflopsa, czyli tryliona (miliarda miliardów) operacji zmiennoprzecinkowych na sekundę.

Na razie – pamiętajmy, że nie ma jeszcze pełnej mocy obliczeniowej – według listy TOP 500, która odnotowuje osiągnięcia supermaszyn, osiągnął nieco ponad połowę zakładanej mocy, bo 0,415 eksaflopsa (inaczej zapisując – 415 petaflopsów). Oznacza to, że o 2,8 razy przekroczył możliwości najsilniejszego do tej pory amerykańskiego superkomputera Summit.

Pierwszy test: koronawirus

Do czego może się przydać miliard miliardów operacji zmiennoprzecinkowych na sekundę? Choćby do znacznego przyspieszenia obliczeń potrzebnych do symulacji w wielu dziedzinach: od poszukiwań nowych leków, materiałów i tworzyw, przez lepsze prognozowanie pogody, symulowanie trzęsień ziemi i fal tsunami – aż po czysto naukowe poszukiwania fundamentalnych praw fizyki lub wyjaśnianie tajemnic wszechświata.

Fugaku będzie kluczowy dla projektu, który w Japonii nazwano „Society 5.0” – społeczeństwem przyszłości

Już teraz Fugaku wykorzystywany jest w pięciu projektach badawczych do obliczeń związanych z koronawirusem. Najpotężniejszy superkomputer na świecie może pomóc lepiej wyjaśnić, jak się rozprzestrzenia wirus. Już prowadzi np. symulacje tego, jak roznoszone są mikroskopijne kropelki aerozoli w wagonie pociągu, w którym otwarto okna.

Poza tym ma symulować rozprzestrzenianie się wirusa w populacji, sprawdzać, jakie leki mogą blokować receptory na powierzchni wirusa, by zniszczyć (wstępnie wybrano już dwa tysiące takich leków), a także m.in. określać dynamikę struktury białek na tej powierzchni.

Wielki wyścig

Fugaku będzie również kluczowy dla projektu, który w Japonii nazwano „Society 5.0” – społeczeństwem przyszłości. Czemu 5.0? Bo społeczeństwo 1.0 to byli zbieracze-łowcy, 2.0 rolnicy, 3.0 społeczeństwo przemysłowe, a 4.0 – społeczeństwo oparte na przetwarzaniu informacji. Według tej specyfikacji społeczeństwo 5.0 będzie wspólnotą skoncentrowaną na człowieku, która „równoważy rozwój ekonomiczny z rozwiązywaniem problemów społecznych przez system łączący ze sobą cyberprzestrzeń i przestrzeń fizyczną”.

Być może posłuży też kiedyś do symulowania pracy ludzkiego mózgu. Ze względu na liczbę neuronów i połączeń między nimi, sięgającą setek bilionów, dokładne symulacje naszych „białkowych superkomputerów” wymagać będą bowiem mocy obliczeniowej rzędu eksaflopsów.

Amerykanie także planują budowę „eksaflopsowej” jednostki. Ich El Capitan ma kosztować 600 milionów dolarów (Fugaku docelowo będzie dwukrotnie droższy, jego koszt ma sięgnąć 1,2 miliarda dolarów) i mieć moc obliczeniową 2 trylionów operacji na sekundę.

W tym superwyścigu liczą się też Chiny, które zamierzają zbudować własną rekordowo potężną maszynę.

Swój eksaskalowy superkomputer Unia Europejska chce mieć w 2023 roku. Na razie stawia na nieco słabsze maszyny, ale ma być ich więcej (jeden z superkomputerów, który ma stanąć w Finlandii, pomogą zbudować polscy inżynierowie). Kilka maszyn rozmieszczonych do połowy tego roku w paru krajach pozwoli naukowcom wykonywać obliczenia „u siebie”, bez konieczności zabiegania o cenne moce obliczeniowe za granicą.

Magia kubitów

Supekomputery z pewnością przydadzą się jeszcze przez pewien czas, ale najprawdopodobniej w końcu zastąpią je maszyny kwantowe. Jedną z ich głównych zalet jest bowiem to, że zamiast setek tysięcy mikroprocesorów w setkach serwerów wykorzystują zaledwie kilkadziesiąt kwantowych jednostek obliczeniowych – kubitów.

Zwykłe procesory operują zerami i jedynkami, co pozwala im wykonać tylko jedną operację naraz. A to sprawia, że nawet superkomputery nie różnią się, jeśli chodzi o zasadę działania, od tradycyjnego liczydła. Mogą tylko dodawać i mnożyć, nawet jeśli są to biliony operacji na sekundę.

W porównaniu z nimi kwantowe komputery to magia. Kubity mogą bowiem znajdować się w obu stanach – tj. będących odpowiednikami zera i jedynki – jednocześnie. Dzięki temu dwa kubity znajdują się w kombinacji czterech różnych stanów, trzy – ośmiu, cztery – szesnastu i tak dalej. Moc obliczeniowa komputera kwantowego (w miarę tego, jak rośnie liczba elementów obliczeniowych) rośnie więc wykładniczo. W przypadku klasycznych komputerów jest to tylko wzrost liniowy.

Supekomputery z pewnością przydadzą się jeszcze przez pewien czas, ale najprawdopodobniej w końcu zastąpią je maszyny kwantowe

Komputery kwantowe pozwalałyby wykonać w jednej jednostce czasu miliardy operacji – co tradycyjnemu komputerowi zajęłoby miliardy jednostek czasu albo wymagałoby miliardów procesorów. Google twierdzi, że jego komputer kwantowy w kilkaset sekund wykonał już zadanie obliczeniowe, które tradycyjnemu komputerowi zajęłoby dziesięć tysięcy lat.

Unia Europejska też chce mieć komputer kwantowy. Na razie odpaliła projekt kwantowych obliczeń w chmurze, gdzie użytkownicy mogą eksperymentować z kwantowymi algorytmami. „Eksperymentować”, bo na świecie nie ma jeszcze programistów komputerów kwantowych. Uruchamiając publiczny projekt, Unia liczy na to, że to Europa wysunie się na czołowe miejsce kwantowego wyścigu.

Kwantowa skaza

Jeśli kwantowa technologia się rozwinie, superkomputery, nawet tak potężne jak Fugaku, staną się zabytkami. Zamiast prowadzić trwające miesiącami symulacje na superkomputerze, będzie można w okamgnieniu prognozować pogodę na miesiąc naprzód, wynajdować leki pasujące precyzyjnie w danej chorobie jak klucz do zamka czy nowe materiały, np. pochłaniające dwutlenek węgla z powietrza. Nowy wirus? Kwantowy komputer w kilka minut znajdzie związek chemiczny blokujący kluczowe dla jego namnażania białko.

Jest jednak jedno „ale”. Sceptycy twierdzą, że przy obliczeniach kwantowych nie da się usunąć szumu tła zaburzającego obliczenia. Z tego powodu maszyny te trzeba izolować od zewnętrznego ciepła (to, co widać na zdjęciach kwantowych komputerów, to głównie cewki chłodzące). Matematyk Gil Kalai dowodzi nawet, że im więcej kubitów, tym szum będzie większy. Jeśli ma rację, kwantowe komputery zawsze będą ograniczone do kilkudziesięciu, może kilku setek kubitów.

Byłoby to wielkie rozczarowanie ludzkości. Istnieje bowiem cała klasa problemów obliczeniowych, których po prostu nie da się rozwiązać dzięki klasycznej maszynie, niezależenie od czasu obliczeń. Mogą to zrobić tylko maszyny kwantowe. Jeśli okażą się zawodne, pozostanie nam konstruowanie coraz lepszych klasycznych superkomputerów. Takich jak Fugaku.


Komputer o niezwykłej mocy obliczeniowej. Nadchodzi kwantowa rewolucja

Zobacz: https://lurker.land/post/wS_YvmuSi
Data dodania: 10/25/2019, 11:12:39 AM
Autor: kagomat

Komputer o niezwykłej mocy obliczeniowej. Nadchodzi kwantowa rewolucja

Amerykańska firma Google potwierdziła to, o czym we wrześniu tego roku donosiła NASA, że udało jej się skonstruować eksperymentalny komputer kwantowy. Byłby to wielki przełom nie tylko w dziedzinie informatyki.

Komputer kwantowy jest w stanie w 3 minuty i 20 sekund dokonać obliczeń, które obecnie najszybszemu superkomputerowi świata zajęłyby 10 tys. lat. Tylko to jedno porównanie uświadamia nam, że jesteśmy świadkami czegoś przełomowego, co może zmienić nasze życie w wielu dziedzinach.

Supremacja kwantowa za pomocą programowalnego procesora nadprzewodnikowego

#nauka #komputerkwantowy


IBM zaprezentuje najpotężniejszy na świecie 53-kubitowy komputer kwantowy

Zobacz: https://lurker.land/post/wMI2yDQdt
Data dodania: 9/21/2019, 10:44:49 PM
Autor: ziemianin

#codziennaprasowka #informacje #wiadomosci #nauka #technika #technologia #IBM #IBMQ #KOMPUTERKWANTOWY

Amerykański koncern jest obecnie światowym pionierem w rozwoju tych maszyn przyszłości, które nie do poznania odmienią rozwój ludzkości. Niebawem IBM zaprezentuje swój najnowszy komputer kwantowy.

IBM zaprezentuje najpotężniejszy na świecie 53-kubitowy komputer kwantowy

W styczniu firma zaprezentowała pierwszy na świecie komercyjny komputer kwantowy o nazwie Q System One. IBM nie chciał szaleć i na początek zaoferował inżynierom z prywatnych placówek badawczych 20-kubitowy rejestr. Dzięki temu, będą mogli oni dokonywać ważnych obliczeń na potrzeby np. świata naukowego. Najważniejszym jednak celem jest popularyzacja technologii.

Teraz dowiadujemy się, że w ciągu kilku tygodni, IBM zaprezentuje światu nowy wynalazek. Ma nim być aż 53-kubitowy system. Ale to nie wszystko. W Nowym Jorku uruchomione zostało Quantum Computation Center, w którym dostępny jest dla placówek naukowych największy zbiór komputerów kwantowych na naszej planecie. Składa się on z 10 systemów kwantowych, w tym pięć 20-kubitowych, jeden 14-kubitowy i cztery 5-kubitowe. Firma zapowiada jednak, że w ciągu kilku tygodni liczba wzrośnie do aż 14 oraz dołączy do niego również najnowsza i najpotężniejsza, 53-kubitowa maszyna.

Dane opublikowane przez giganta technologicznego napawają optymizmem, gdyż pokazują, że komputery kwantowe cieszą się niesamowitą popularnością na całym świecie. W tej chwili Quantum Computation Center ma już zarejestrowanych 150 tysięcy użytkowników oraz niemal 80 klientów komercyjnych. Od chwili udostępnienia przez IBM pierwszego rejestru obliczeniowego, wykonano już na nim 14 milionów eksperymentów, których skutkiem było powstanie ponad 200 publikacji naukowych.

IBM chwali się, że już teraz komputery kwantowe zaczynają powoli odmieniać na lepsze naszą rzeczywistość. Z ich pomocą inżynierowie tworzą systemy obliczeniowe i symulacje ze świata astronomii, fizyki, chemii, a nawet bankowości. Eksperci oceniają, że kwantowe obliczenia pozwalają znacznie przyspieszyć prace nad technologiami przyszłości i sprzyjają oszczędnościom finansowym.

Obliczenia, które dziś zajmują najszybszym na świecie superkomputerom kilka dni, komputery kwantowe wykonają w kilka sekund. Z ich pomocą będziemy mogli niebawem o wiele szybciej i skutecznej poszukiwać śladów życia w kosmosie, opracowywać leki na najgroźniejsze choroby oraz tworzyć materiały i technologie, które pozwolą nam zacząć przenosić naszą cywilizację na obce obiekty przemierzające Układ Słoneczny.