Hindi pa katagal, ang mga limitasyon ng mga klasikal na computer ay nagtulak sa mga siyentipiko na bumuo ng isang bagong uri ng computing - quantum computing. Gumagamit ang mga quantum computer ng mga qubit sa halip na mga classical bits at maaaring magsagawa ng ilang partikular na kalkulasyon nang mas mabilis kaysa sa mga classical na computer. Ang kalamangan na ito ay maaaring potensyal na baguhin ang maraming mga sphere at gawing mas mahusay ang ating buhay. Sa artikulong ito, magbibigay kami ng pangkalahatang-ideya ng quantum computing, kabilang ang mga industriya at larangan na maaaring baguhin ng quantum computing. Tatalakayin din natin ang mga hamon at panganib na nauugnay sa teknolohiyang ito, pati na rin kung ano ang hinaharap para dito.

Panloob ng isang IBM Quantum computing system. (Credit: IBM )
Ano ang Quantum Computing?
Malayo na ang narating ng computing mula noong binuo ang quantum theory noong 1920s at ang unang programmable computer, ang Electronic Numerical Integrator and Computer ( ENIAC ), ay itinayo noong 1945. Ang makina ay ang unang "awtomatikong, pangkalahatang layunin, electronic, decimal, digital computer," ayon sa aklat ni Edwin D. Reilly na "Milestones in Computer Science and Information Technology". Ano nga ba ang quantum computing? Sa madaling sabi, ito ay isang mabilis na umuusbong na teknolohiya na gumagamit ng mga batas ng quantum mechanics upang malutas ang mga kumplikadong problema sa mas mahusay at makapangyarihang paraan kaysa sa mga klasikal na computer. Para sa ilang mga problema, ang mga supercomputer ay hindi ganoon kahusay. Sa kaibuturan nito, umaasa ang quantum computing sa paggamit ng mga quantum bits (qubits) upang iproseso at manipulahin ang impormasyon. Hindi tulad ng mga klasikal na bit, na maaari lamang umiral sa isa sa dalawang estado (0 o 1), ang mga qubit ay maaaring umiral sa maraming estado nang sabay-sabay dahil sa hindi pangkaraniwang bagay ng superposisyon. Nagbibigay-daan ito sa mga quantum computer na magsagawa ng maraming computations nang sabay-sabay. Ang isa pang pangunahing prinsipyo ng quantum computing ay ang entanglement , na nagpapahintulot sa mga qubit na magkaugnay sa paraang ang estado ng isang qubit ay maaaring agad na makaapekto sa estado ng isa pa, kahit na sila ay pisikal na magkahiwalay. Nagbibigay-daan ito sa mga quantum computer na magsagawa ng ilang partikular na gawain nang mas mabilis kaysa sa mga supercomputer – pag-factor ng malalaking numero, paghahanap sa malalaking database, atbp.Paano Gumagana ang Quantum Computers?
Gaya ng nabanggit lang, ang mga quantum computer ay gumagamit ng mga qubit sa halip na mga bit upang magpatakbo ng mga multidimensional na quantum algorithm. Ang mga Qubit ay nilikha gamit ang mga superconductor, na nagpapakita ng mga quantum mechanical effect tulad ng mga pares ng Cooper na maaaring magdala ng singil sa pamamagitan ng mga insulator sa pamamagitan ng quantum tunneling. Ang pag-uugali ng mga qubit ay maaaring kontrolin at manipulahin sa pamamagitan ng pagpapaputok ng mga photon ng microwave sa kanila. Ang mga qubit ay maaaring ilagay sa isang estado ng superposisyon, na kumakatawan sa isang kumbinasyon ng lahat ng posibleng mga pagsasaayos ng qubit. Ang mga pangkat ng mga qubit sa superposition ay maaaring lumikha ng mga kumplikadong computational space na maaaring kumatawan sa mga kumplikadong problema sa mga bagong paraan. Ang mga quantum computer ay mas maliit at nangangailangan ng mas kaunting enerhiya kaysa sa mga supercomputer ngunit kailangang napakalamig, na nakakamit gamit ang mga super-cooled na superfluid.
Kasalukuyang Estado ng Quantum Computing
Ang Quantum computing ay isang mabilis na umuusbong na larangan na magbabago sa paraan ng paglutas ng mga kumplikadong problema. Ilang kumpanya, kabilang ang IBM, Google, at Rigetti, ay nakagawa na ng mga quantum computer at ginagamit ang mga ito. Ang mga computer na ito ay may sukat mula sa ilang qubit hanggang higit sa 100 qubit, at bawat isa ay may sariling natatanging arkitektura at hanay ng mga kakayahan.- Noong 2017, inanunsyo ni Rigetti ang pampublikong beta availability ng Forest 1.0, ang unang full-stack programming environment sa mundo para sa quantum computing.
- Ang Google's Sycamore ay isang quantum processor na mayroong 53 qubits. Ito ay binuo noong 2019 at inaangkin na makumpleto ang isang gawain sa loob ng 200 segundo na mangangailangan ng isang high-end na supercomputer na 10,000 taon upang matapos.
- Ang IBM Quantum System One quantum computer ay ipinakilala rin ng IBM noong 2019. Naglalaman ito ng 20-qubit transmon quantum processor na nakalagay sa isang 2.7x2.7x2.7 meter computing system. Kawili-wili, inihayag ng IBM ang bagong 433-qubit 'Osprey' processor sa IBM Quantum Summit 2022.
GO TO FULL VERSION