Cakrawala saka mantan - lan ngluwihi ...

Ing sisih siji, dheweke kudu mbantu kita ngalahake kanker, prédhiksi cuaca kanthi akurat, lan nguwasani fusi nuklir. Ing sisih liya, ana rasa wedi yen bakal nyebabake karusakan global utawa nguwasani manungsa. Nanging, saiki, monster komputasi isih ora bisa nindakake kabecikan lan piala universal ing wektu sing padha.

Ing taun 60-an, komputer sing paling efisien nduweni daya megaflops (mayuta-yuta operasi titik ngambang saben detik). Komputer pisanan kanthi daya pangolahan luwih 1 GFLOPS (gigaflops) iku Cray 2, diprodhuksi dening Cray Research ing taun 1985. Model pisanan kanthi daya pangolahan ndhuwur 1 TFLOPS (teraflops) punika ASCI Red, digawe dening Intel ing taun 1997. Daya 1 PFLOPS (petaflops) tekan pembalap dalan, dirilis dening IBM ing 2008.

Cathetan daya komputasi saiki kalebu Sunway TaihuLight Cina lan 9 PFLOPS.

Senajan, minangka sampeyan bisa ndeleng, mesin paling kuat durung tekan atusan petaflops, liyane lan liyane sistem exascalekang daya kudu dijupuk menyang akun exaflopsach (EFLOPS), yaiku. babagan luwih saka 1018 operasi per detik. Nanging, desain kasebut isih mung ana ing tahap proyek kanthi tingkat kecanggihan sing beda-beda.

REDUCTIONS (, operasi floating point per detik) minangka unit daya komputasi sing digunakake utamane ing aplikasi ilmiah. Iku luwih Versatile saka pemblokiran MIPS sadurunge digunakake, kang tegese nomer instruksi prosesor per detik. A flop dudu SI, nanging bisa diinterpretasikake minangka unit 1/s.

Sampeyan mbutuhake exascale kanggo kanker

Exaflops, utawa sewu petaflops, luwih saka kabeh XNUMX superkomputer paling dhuwur digabungake. Para ilmuwan ngarep-arep yen mesin generasi anyar kanthi kekuwatan kasebut bakal nggawa terobosan ing macem-macem lapangan.

Daya komputasi exascale digabungake karo teknologi machine learning sing maju kanthi cepet kudu mbantu, contone, pungkasane. crack kode kanker. Jumlah data sing kudu diduweni dening dokter supaya bisa diagnosa lan ngobati kanker akeh banget, saengga komputer konvensional angel ngatasi tugas kasebut. Ing studi biopsi tumor tunggal sing khas, luwih saka 8 yuta pangukuran ditindakake, sajrone para dokter nganalisa prilaku tumor, respon kanggo perawatan farmakologis, lan efek ing awak pasien. Iki minangka segara data sing nyata.

ngandika Rick Stevens saka Departemen Energi AS (DOE) Argonne Laboratory. -

Nggabungake riset medis karo daya komputasi, para ilmuwan ngupayakake Sistem jaringan syaraf CANDLE (). Iki ngidini sampeyan prédhiksi lan ngembangake rencana perawatan sing cocog karo kabutuhan individu saben pasien. Iki bakal mbantu para ilmuwan ngerti basis molekul interaksi protein utama, ngembangake model respon obat prediktif, lan menehi saran strategi perawatan sing optimal. Argonne percaya yen sistem exascale bakal bisa mbukak aplikasi CANDLE 50 nganti 100 kaping luwih cepet tinimbang mesin super paling kuat sing dikenal saiki.

Mulane, kita ngarep-arep katon superkomputer exascale. Nanging, versi pisanan ora kudu katon ing AS. Mesthi, AS ing lomba kanggo nggawe wong, lan pamaréntah lokal ing project dikenal minangka Aurora kerjo bareng karo AMD, IBM, Intel lan Nvidia, usaha kanggo njaluk ahead saka pesaing manca. Nanging, iki ora samesthine bakal kelakon sadurunge 2021. Sauntara kuwi, ing Januari 2017, ahli Cina ngumumake nggawe prototipe exascale. Model unit komputasi sing bisa digunakake kanthi lengkap yaiku − tianhe-3 - Nanging, iku dipercaya sing bakal siap ing sawetara taun sabanjuré.

Wong Tionghoa nyekel kenceng

Kasunyatane yaiku wiwit taun 2013, pangembangan China wis dadi dhaptar komputer paling kuat ing donya. Dheweke nguwasani pirang-pirang taun tianhe-2lan saiki lontar belongs kanggo kasebut Sunway TaihuLight. Dipercaya manawa rong mesin paling kuat ing Kerajaan Tengah iki luwih kuat tinimbang kabeh superkomputer rong puluh siji ing Departemen Energi AS.

Ilmuwan Amerika, mesthi, pengin ngranggeh posisi utama sing dianakake limang taun kepungkur, lan nggarap sistem sing bakal ngidini dheweke nindakake iki. Iki lagi dibangun ing Laboratorium Nasional Oak Ridge ing Tennessee. KTT (2), superkomputer sing dijadwalake bakal digunakake ing pungkasan taun iki. Iku ngluwihi daya saka Sunway TaihuLight. Iki bakal digunakake kanggo nyoba lan ngembangake bahan anyar sing luwih kuwat lan luwih entheng, kanggo simulasi interior Bumi nggunakake gelombang akustik, lan ndhukung proyek astrofisika sing nyelidiki asal-usul alam semesta.

2. Rencana spasial saka superkomputer Summit

Ing Laboratorium Nasional Argonne sing kasebut, para ilmuwan enggal ngrancang nggawe piranti sing luwih cepet. Dikenal minangka A21Kinerja samesthine bakal tekan 200 petaflops.

Jepang uga melu lomba superkomputer. Sanajan saiki wis rada dibayangi dening saingan AS-China, negara iki sing ngrancang kanggo miwiti. sistem ABC (), nawakake 130 petaflops daya. Wong Jepang ngarep-arep supaya superkomputer kasebut bisa digunakake kanggo ngembangake AI (kecerdasan buatan) utawa sinau jero.

Kangge, Parlemen Eropa mung mutusake kanggo mbangun superkomputer milyar euro EU. Monster komputasi iki bakal miwiti pakaryan kanggo pusat riset ing bawana kita ing wiwitan taun 2022 lan 2023. Mesin bakal dibangun ing Proyek EuroGPKlan konstruksi bakal dibiayai dening Negara Anggota - supaya Polandia uga bakal melu ing proyek iki. Daya prediksi kasebut umume diarani "pre-exascale".

Nganti saiki, miturut peringkat 2017, saka limang atus superkomputer paling cepet ing donya, China duwe 202 mesin kasebut (40%), dene Amerika ngontrol 144 (29%).

China uga nggunakake 35% saka daya komputasi donya dibandhingake 30% ing AS. Negara sabanjure kanthi superkomputer paling akeh ing dhaptar yaiku Jepang (35 sistem), Jerman (20), Prancis (18) lan Inggris (15). Wigati dicathet yen, preduli saka negara asal, kabeh limang atus superkomputer sing paling kuat nggunakake macem-macem versi Linux ...

Padha ngrancang dhewe

Superkomputer wis dadi alat sing migunani kanggo ndhukung industri sains lan teknologi. Dheweke ngidini para peneliti lan insinyur nggawe kemajuan sing tetep (lan kadhangkala uga mundhak gedhe) ing bidang kayata biologi, ramalan cuaca lan iklim, astrofisika, lan senjata nuklir.

Sisane gumantung marang kekuwatane. Sajrone dekade sabanjure, panggunaan superkomputer bisa ngganti kahanan ekonomi, militer lan geopolitik negara-negara sing duwe akses menyang infrastruktur canggih iki.

Kemajuan ing lapangan iki cepet banget, mula desain mikroprosesor generasi anyar wis dadi angel banget sanajan akeh sumber daya manungsa. Pramila, piranti lunak komputer lan superkomputer canggih saya tambah akeh peran utama ing pangembangan komputer, kalebu sing duwe awalan "super".

3. Superkomputer Jepang

Perusahaan pharmaceutical bakal enggal bisa beroperasi kanthi lengkap amarga kekuwatan komputasi ngolah pirang-pirang génom manungsa, kewan lan tetanduran sing bakal mbantu nggawe obat-obatan lan perawatan anyar kanggo macem-macem penyakit.

Alasan liyane (sajatine salah siji sing utama) ngapa pemerintah nandur modal akeh banget kanggo pangembangan superkomputer. Kendaraan sing luwih efisien bakal mbantu para pamimpin militer ing mangsa ngarep ngembangake strategi pertempuran sing jelas ing kahanan apa wae, ngidini pangembangan sistem senjata sing luwih efektif, lan uga ndhukung lembaga penegak hukum lan intelijen kanggo ngenali ancaman potensial sadurunge.

Ora cukup daya kanggo simulasi otak

Superkomputer anyar kudu mbantu decipher superkomputer alam sing wis dikenal kanggo kita - otak manungsa.

Tim ilmuwan internasional bubar ngembangake algoritma sing nuduhake langkah anyar sing penting kanggo nggawe model sambungan saraf otak. Anyar NOT-algoritma, diterangake ing kertas akses mbukak diterbitake ing Frontiers ing Neuroinformatics, samesthine kanggo simulasi 100 milyar neuron interconnected ing otak manungsa ing superkomputer. Ilmuwan saka pusat riset Jerman Jülich, Universitas Ilmu Urip Norwegia, Universitas Aachen, Institut RIKEN Jepang lan Institut Teknologi Kerajaan KTH ing Stockholm melu kerja kasebut.

Wiwit 2014, simulasi jaringan saraf skala gedhe wis mlaku ing superkomputer RIKEN lan JUQUEEN ing Jülich Supercomputing Center ing Jerman, simulasi sambungan kira-kira 1% neuron ing otak manungsa. Kenapa mung akeh? Bisa superkomputer simulasi kabeh otak?

Susanne Kunkel saka perusahaan Swedia KTH nerangake.

Sajrone simulasi, potensial aksi neuron (impuls listrik cendhak) kudu dikirim menyang kira-kira kabeh 100 wong. komputer cilik disebut kelenjar, saben dilengkapi karo sawetara prosesor sing nindakake petungan nyata. Saben simpul mriksa endi impuls kasebut ana hubungane karo neuron virtual sing ana ing simpul iki.

4. Modeling sambungan otak saka neuron, i.e. kita mung ing wiwitan lelampahan (1%)

Temenan, jumlah memori komputer sing dibutuhake prosesor kanggo bit tambahan saben neuron mundhak kanthi ukuran jaringan saraf. Kanggo ngluwihi simulasi 1% saka kabeh otak manungsa (4) mbutuhake XNUMX kaping luwih memori tinimbang sing kasedhiya ing kabeh superkomputer saiki. Mulane, iku bakal bisa kanggo pirembagan bab njupuk simulasi saka kabèh otak mung ing konteks superkomputer exascale mangsa. Iki ngendi algoritma NEST generasi sabanjure kudu bisa digunakake.

TOP-5 superkomputer ing donya

1. Sunway TaihuLight - Superkomputer 93 PFLOPS diluncurake ing 2016 ing Wuxi, China. Wiwit wulan Juni 2016, wis ana ing ndhuwur dhaptar superkomputer TOP500 kanthi daya komputasi paling dhuwur ing donya.

2. Tianhe-2 (Bima Sakti-2) iku superkomputer kanthi daya komputasi 33,86 PFLOPS dibangun dening NUDT () ing China. Wiwit Juni 2013

nganti Juni 2016, iku superkomputer paling cepet ing donya.

3. Piz Daint - desain dikembangaké dening Cray, diinstal ing Swiss National Supercomputing Center (). Iki bubar dianyari - akselerator Nvidia Tesla K20X diganti karo sing anyar, Tesla P100, sing ndadekake bisa nambah daya komputasi saka 2017 dadi 9,8 PFLOPS ing musim panas 19,6.

4. Gyokou minangka superkomputer sing dikembangake dening ExaScaler lan PEZY Computing. Dumunung ing Badan Ilmu lan Teknologi Kelautan Jepang (JAMSTEC) saka Institut Geosciences Yokohama; ing lantai sing padha karo simulator Bumi. Daya: 19,14 PFLOPs.

5. Titan punika 17,59 superkomputer PFLOPS diprodhuksi dening Cray Inc. lan dibukak ing Oktober 2012 ing Oak Ridge National Laboratory ing Amerika Serikat. Wiwit November 2012 nganti Juni 2013, Titan dadi superkomputer paling cepet ing donya. Saiki ana ing posisi kaping lima, nanging isih dadi superkomputer paling cepet ing AS.

Dheweke uga bersaing kanggo supremasi ing kuantum

IBM percaya yen ing limang taun sabanjure, ora superkomputer adhedhasar chip silikon tradisional, nanging bakal miwiti siaran. Industri kasebut wiwit ngerti carane komputer kuantum bisa digunakake, miturut peneliti perusahaan. Insinyur samesthine bakal nemokake aplikasi utama pisanan kanggo mesin kasebut sajrone limang taun.

Komputer kuantum nggunakake unit komputasi sing disebut sak asta. Semikonduktor biasa makili informasi arupa urutan 1 lan 0, dene qubit nuduhake sifat kuantum lan bisa nindakake petungan kanthi bebarengan minangka 1 lan 0. Iki tegese rong qubit bisa uga nuduhake urutan 1-0, 1-1, 0-1. . ., 0-0. Daya komputasi mundhak kanthi eksponensial saben qubit, mula kanthi teori komputer kuantum kanthi mung 50 qubit bisa nduweni daya pangolahan luwih akeh tinimbang superkomputer paling kuat ing donya.

D-Wave Systems wis adol komputer kuantum, sing ana 2. qubit. Nanging salinan D-Wave(5) bisa didebat. Sanajan sawetara peneliti wis nggunakake kanthi apik, nanging isih durung ngungguli komputer klasik lan mung migunani kanggo masalah optimasi kelas tartamtu.

5. Komputer kuantum D-Wave

Sawetara wulan kepungkur, Google Quantum AI Lab nuduhake prosesor kuantum 72-qubit anyar sing diarani kerucut bristle (6). Bisa uga bakal entuk "supremasi kuantum" kanthi ngluwihi superkomputer klasik, paling ora nalika ngrampungake sawetara masalah. Nalika prosesor kuantum nduduhake tingkat kesalahan cukup kurang ing operasi, bisa dadi luwih efisien tinimbang superkomputer klasik karo tugas IT uga ditetepake.

6. Bristlecone 72 prosesor kuantum qubit

Sabanjure yaiku prosesor Google, amarga ing wulan Januari, contone, Intel ngumumake sistem kuantum 49-qubit dhewe, lan sadurunge IBM ngenalake versi 50-qubit. chip intel, Loihi, iku uga inovatif ing cara liyane. Iki minangka sirkuit terpadu "neuromorphic" pisanan sing dirancang kanggo niru cara otak manungsa sinau lan ngerti. Iki "fungsi kanthi lengkap" lan bakal kasedhiya kanggo mitra riset ing pungkasan taun iki.

Nanging, iki mung wiwitan, amarga supaya bisa menehi hasil karo monsters silikon, sampeyan kudu z mayuta-yuta qubit. Klompok ilmuwan ing Universitas Teknik Walanda ing Delft ngarep-arep yen cara kanggo nggayuh skala kasebut yaiku nggunakake silikon ing komputer kuantum, amarga anggotane wis nemokake solusi carane nggunakake silikon kanggo nggawe prosesor kuantum sing bisa diprogram.

Ing panalitene, diterbitake ing jurnal Nature, tim Walanda ngontrol rotasi elektron siji nggunakake energi gelombang mikro. Ing silikon, elektron bakal muter munggah lan mudhun bebarengan, èfèktif nyekeli ing panggonan. Sawise rampung, tim kasebut nyambungake rong elektron bebarengan lan diprogram kanggo nglakokake algoritma kuantum.

Sampeyan bisa nggawe ing basis saka silikon prosesor kuantum loro-dicokot.

Dr Tom Watson, salah sawijining penulis panliten kasebut, nerangake marang BBC. Yen Watson lan tim bisa nggabungake luwih akeh elektron, bisa nyebabake pambrontakan. prosesor qubitiki bakal nggawa kita selangkah luwih cedhak karo komputer kuantum ing mangsa ngarep.

- Sapa wae sing nggawe komputer kuantum sing bisa digunakake kanthi lengkap bakal mrentah jagad iki Manas Mukherjee saka Universitas Nasional Singapura lan peneliti utama ing Pusat Teknologi Kuantum Nasional bubar ngandika ing wawancara. Lomba antarane perusahaan teknologi paling gedhe lan laboratorium riset saiki fokus ing sing diarani supremasi kuantum, titik ing ngendi komputer kuantum bisa nindakake petungan ngluwihi apa wae sing bisa ditawakake komputer modern paling maju.

Conto ing ndhuwur prestasi Google, IBM lan Intel nuduhake yen perusahaan saka Amerika Serikat (lan mulane negara) dominasi ing wilayah iki. Nanging, Alibaba Cloud China bubar ngluncurake platform komputasi awan 11-qubit sing ngidini para ilmuwan nyoba algoritma kuantum anyar. Iki tegese China ing bidang pamblokiran komputasi kuantum uga ora nutupi woh pir kanthi awu.

Nanging, upaya kanggo nggawe superkomputer kuantum ora mung antusias babagan kemungkinan anyar, nanging uga nyebabake kontroversi.

Sawetara wulan kepungkur, sajrone Konferensi Internasional babagan Teknologi Kuantum ing Moskow, Alexander Lvovsky (7) saka Pusat Kuantum Rusia, sing uga profesor fisika ing Universitas Calgary ing Kanada, ujar manawa komputer kuantum alat karusakantanpa nggawe.

7. Profesor Alexander Lvovsky

Apa maksude? Kaping pisanan, keamanan digital. Saiki, kabeh informasi digital sensitif sing dikirim liwat Internet dienkripsi kanggo nglindhungi privasi pihak sing kasengsem. Kita wis ndeleng kasus sing peretas bisa nyegat data iki kanthi ngrusak enkripsi.

Miturut Lvov, tampilan komputer kuantum mung bakal nggampangake para penjahat cyber. Ora ana alat enkripsi sing dikenal saiki bisa nglindhungi dhewe saka daya pangolahan komputer kuantum sing nyata.

Cathetan medis, informasi finansial, lan malah rahasia pamrentah lan organisasi militer bakal kasedhiya ing panci, sing tegese, minangka cathetan Lvovsky, teknologi anyar bisa ngancam kabeh tatanan donya. Ahli liyane percaya yen rasa wedi Rusia ora ana dhasar, amarga nggawe superkomputer kuantum nyata uga bakal ngidini. miwiti kriptografi kuantum, dianggep ora bisa rusak.

Pendekatan liyane

Saliyane teknologi komputer tradisional lan pangembangan sistem kuantum, macem-macem pusat nggarap cara liya kanggo mbangun superkomputer ing mangsa ngarep.

Agensi Amerika DARPA mbiayai enem pusat kanggo solusi desain komputer alternatif. Arsitektur sing digunakake ing mesin modern diarani konvensional arsitektur von NeumannOh, umure wis pitung puluh taun. Dhukungan organisasi pertahanan kanggo peneliti universitas nduweni tujuan kanggo ngembangake pendekatan sing luwih cerdas kanggo nangani data sing akeh tinimbang sadurunge.

Buffering lan komputasi paralel Ing ngisor iki sawetara conto cara anyar sing ditindakake tim kasebut. liyane ADA (), kang simplifies pembangunan aplikasi dening Ngonversi CPU lan memori komponen karo modul menyang siji Déwan, tinimbang dealing with masalah sambungan ing motherboard.

Pungkasan taun, tim peneliti saka Inggris lan Rusia kasil nuduhake yen jinis kasebut "Debu Ajaib"kang padha dumadi cahya lan materi - wekasanipun unggul ing "kinerja" malah superkomputer paling kuat.

Ilmuwan saka universitas Inggris ing Cambridge, Southampton lan Cardiff lan Institut Skolkovo Rusia nggunakake partikel kuantum sing dikenal minangka saka polaritonkang bisa ditegesi minangka soko antarane cahya lan materi. Iki minangka pendekatan anyar kanggo komputasi komputer. Miturut ilmuwan, bisa dadi basis saka jinis komputer anyar sing bisa ngrampungake pitakonan sing saiki ora bisa dipecah - ing macem-macem lapangan, kayata biologi, keuangan lan lelungan angkasa. Asil panaliten kasebut diterbitake ing jurnal Nature Materials.

Elinga yen superkomputer saiki mung bisa nangani bagian sekedhik saka masalah. Malah komputer kuantum hipotetis, yen pungkasane dibangun, bakal nyedhiyakake kacepetan kuadrat kanggo ngrampungake masalah sing paling rumit. Sauntara kuwi, polariton sing nggawe "bledug peri" digawe kanthi ngaktifake lapisan atom gallium, arsenik, indium, lan aluminium kanthi sinar laser.

Elektron ing lapisan iki nyerep lan ngetokake cahya saka werna tartamtu. Polariton sepuluh ewu luwih entheng tinimbang èlèktron lan bisa tekan kapadhetan sing cukup kanggo nuwuhake kahanan anyar materi sing dikenal minangka Kondensat Bose-Einstein (wolung). Fase kuantum polariton ing jerone disinkronake lan mbentuk obyek kuantum makroskopik tunggal, sing bisa dideteksi kanthi pangukuran photoluminescence.

8. Plot nuduhake kondensat Bose-Einstein

Pranyata yen ing negara tartamtu iki, kondensat polariton bisa ngatasi masalah optimasi sing kasebut nalika njlentrehake komputer kuantum luwih efisien tinimbang prosesor berbasis qubit. Penulis studi Inggris-Rusia nuduhake yen polariton kondensasi, fase kuantum kasebut disusun kanthi konfigurasi sing cocog karo minimal mutlak fungsi kompleks.

"Kita ing wiwitan njelajah potensial plot polariton kanggo ngrampungake masalah sing rumit," tulis Nature Materials co-author Prof. Pavlos Lagoudakis, Kepala Laboratorium Fotonik Hibrida ing Universitas Southampton. "Saiki kita ngukur piranti kita nganti atusan simpul nalika nyoba daya pangolahan dhasar."

Ing eksperimen iki saka donya fase kuantum subtle saka cahya lan materi, malah prosesor kuantum koyone soko kikuk lan kuwat disambungake karo kasunyatan. Kaya sing sampeyan ngerteni, para ilmuwan ora mung nggarap superkomputer sesuk lan mesin sesuk, nanging uga wis ngrancang apa sing bakal kelakon sesuk.

Ing titik iki sik njongko exascale bakal cukup tantangan, banjur sampeyan bakal mikir bab tonggak sabanjuré ing skala gagal (9). Kaya sing sampeyan ngerteni, mung nambah prosesor lan memori ora cukup. Yen para ilmuwan bisa dipercaya, entuk daya komputasi sing kuat bakal ngidini kita ngatasi masalah mega sing kita kenal, kayata deciphering kanker utawa nganalisa data astronomi.

9. Masa depan superkomputer

Cocokake pitakonan karo jawaban

Apa sabanjuré?

Inggih, ing kasus komputer kuantum, pitakonan muncul babagan apa sing kudu digunakake. Miturut pepatah lawas, komputer ngrampungake masalah sing ora bakal ana tanpa ana. Dadi kita kudu mbangun supermachines futuristik iki dhisik. Banjur masalah bakal muncul dhewe.

Ing wilayah apa komputer kuantum bisa migunani?

Kapinteran gawean. AI () nggarap prinsip sinau liwat pengalaman, sing dadi luwih akurat nalika umpan balik ditampa lan nganti program komputer dadi "pinter". Umpan balik adhedhasar petungan saka kemungkinan sawetara opsi bisa. Kita wis ngerti manawa Lockheed Martin, contone, ngrancang nggunakake komputer kuantum D-Wave kanggo nyoba piranti lunak autopilot sing saiki rumit banget kanggo komputer klasik, lan Google nggunakake komputer kuantum kanggo ngembangake piranti lunak sing bisa mbedakake mobil saka landmark. .

Pemodelan molekuler. Thanks kanggo komputer kuantum, bakal bisa nggawe model interaksi molekuler kanthi akurat, nggoleki konfigurasi optimal kanggo reaksi kimia. Kimia kuantum rumit banget nganti komputer digital modern mung bisa nganalisa molekul sing paling gampang. Reaksi kimia iku sifate kuantum amarga nggawe negara kuantum banget sing tumpang tindih, mula komputer kuantum sing wis dikembangake kanthi gampang bisa ngevaluasi proses sing paling rumit. Google wis duwe pembangunan ing wilayah iki - padha wis model molekul hidrogen. Asil bakal dadi produk sing luwih efisien, saka panel surya nganti obat-obatan.

Kriptografi. Sistem keamanan saiki gumantung marang generasi primer sing efisien. Iki bisa digayuh karo komputer digital kanthi ndeleng kabeh faktor sing bisa ditindakake, nanging wektu sing dibutuhake kanggo nindakake iki nggawe larang lan ora praktis kanggo "nglanggar kode". Sauntara kuwi, komputer kuantum bisa nindakake iki kanthi eksponensial, luwih irit tinimbang mesin digital, tegese cara keamanan saiki bakal dadi lungse. Ana uga cara enkripsi kuantum njanjeni sing dikembangake kanggo njupuk kauntungan saka sifat unidirectional saka entanglement kuantum. Jaringan ing saindenging kutha wis ditampilake ing sawetara negara, lan para ilmuwan China bubar ngumumake yen dheweke kasil ngirim foton sing kaganggu saka satelit "kuantum" sing ngorbit menyang telung stasiun pangkalan sing kapisah bali menyang Bumi.

Pemodelan finansial. Pasar modern minangka salah sawijining sistem paling rumit sing ana. Sanajan piranti ilmiah lan matematika kanggo deskripsi lan kontrol wis dikembangake, efektifitas kegiatan kasebut isih ora cukup amarga bedane dhasar antarane disiplin ilmiah: ora ana lingkungan sing dikontrol ing ngendi eksperimen bisa ditindakake. Kanggo ngatasi masalah iki, investor lan analis wis nguripake komputasi kuantum. Siji entuk manfaat langsung yaiku yen acak sing ana ing komputer kuantum konsisten karo sifat stokastik pasar finansial. Investor asring pengin ngevaluasi distribusi asil ing skenario sing digawe kanthi acak.

Prakiraan cuaca. Kepala Ekonom NOAA Rodney F. Weiher nyatakake yen meh 30% GDP AS ($ 6 triliun) gumantung langsung utawa ora langsung marang cuaca. kanggo produksi pangan, transportasi lan eceran. Mangkono, kemampuan kanggo prédhiksi aura sing luwih apik bakal migunani banget ing pirang-pirang wilayah, ora kanggo sebutno wektu sing luwih suwe kanggo perlindungan bencana alam. Lengan meteorologi nasional Inggris, Met Office, wis miwiti nandur modal ing inovasi kasebut kanggo nyukupi kabutuhan daya lan skalabilitas sing kudu ditindakake wiwit taun 2020, lan wis nerbitake laporan babagan kabutuhan komputasi exascale dhewe.

Fisika partikel. Model fisika partikel padhet asring banget rumit, solusi rumit sing mbutuhake akeh wektu komputasi kanggo simulasi numerik. Iki ndadekake dheweke cocog kanggo komputasi kuantum, lan para ilmuwan wis nggunakake modal iki. Peneliti ing Universitas Innsbruck lan Institut Optik Kuantum lan Informasi Kuantum (IQOQI) bubar nggunakake sistem kuantum sing bisa diprogram kanggo nindakake simulasi iki. Miturut publikasi ing Alam, klompok iki nggunakake versi prasaja saka komputer kuantum kang ion nindakake operasi logis, langkah-langkah dhasar saka sembarang komputer pitungan. Simulasi nuduhake persetujuan lengkap karo eksperimen nyata saka fisika sing diterangake. ngandika fisikawan teori Peter Zoller. -