Te pae o mua - me tua atu ...

I tetahi taha, ma ratou e awhina i a tatou ki te hinga i te mate pukupuku, te matapae tika i te huarere, me te rangatira o te whakakotahitanga karihi. I te tahi a‘e pae, te vai ra te mǎta‘u e e faatupu ratou i te haamouraa o te ao nei aore ra e faatîtîhia te taata. I tenei wa, heoi, kaore e taea e nga taniwha rorohiko te mahi pai me te kino o te ao i te wa kotahi.

I nga tau 60, ko nga rorohiko tino pai te mana megaflops (miriona o nga mahi ira mo ia hekona). Ko te rorohiko tuatahi me te mana tukatuka teitei 1 GFLOPS (gigaflops) ko Kerei 2, i hangaia e Cray Research i te tau 1985. Ko te tauira tuatahi me te mana tukatuka i runga ake i te 1 TFLOPS (teraflops) ko ASCI Whero, i hangaia e Intel i te tau 1997. Kua tae te mana 1 PFLOPS (petaflops). Hori Tiriti, i tukuna e IBM i te tau 2008.

No te Hainamana Sunway TaihuLight te rekoata hiko rorohiko o naianei, he 9 PFLOPS.

Ahakoa, ka kite koe, ko nga miihini tino kaha kaore ano kia eke ki nga rau o nga petaflops, he nui noa atu pūnaha exascaleme whai whakaaro ki te mana exaflopsach (EFLOPS), i.e. neke atu i te 1018 nga mahi mo ia hekona. Heoi ano, ko enei hoahoa kei te waahi noa o nga kaupapa rerekee o te maangai.

NGA WHAKAEKE Ko te (, nga mahi ira maanu mo ia hekona) he waeine o te hiko rorohiko e whakamahia ana i roto i nga tono putaiao. He pai ake i te poraka MIPS i whakamahia i mua, ko te tikanga ko te maha o nga tohutohu tukatuka ia hekona. Ko te piro ehara i te SI, engari ka taea te whakamaori hei waeine 1/s.

Kei te hiahia koe ki te whakamaarama mo te mate pukupuku

Ko te exaflops, kotahi mano petaflops ranei, he nui ake i te XNUMX supercomputers kua whakakotahihia. E tumanako ana nga kaiputaiao ma te reanga hou o nga miihini penei te kaha ka kawe mai i nga mahi angitu i roto i nga momo waahi.

Ko te mana tukatuka Exascale me nga hangarau ako miihini tere tere ka awhina, hei tauira, te mutunga. pakaru te waehere mate pukupuku. Ko te nui o nga raraunga e tika ana ma nga taote hei tirotiro me te rongoa i te mate pukupuku he tino uaua, he uaua ki nga rorohiko noa te whakatutuki i te mahi. I roto i te rangahau biopsy puku kotahi, neke atu i te 8 miriona inenga ka mahia, i te wa e tātarihia ana e nga taakuta te whanonga o te puku, tana whakautu ki te rongoa rongoa, me te paanga ki te tinana o te manawanui. He tino moana raraunga tenei.

ka mea a Rick Stevens o te US Department of Energy (DOE) Argonne Laboratory. -

Ko te whakakotahi i nga rangahau rongoa me te mana rorohiko, kei te mahi nga kaiputaiao Pūnaha whatunga neural CANDLE (). Ma tenei ka taea e koe te matapae me te whakawhanake i tetahi mahere maimoatanga e rite ana ki nga matea takitahi o ia turoro. Ma tenei ka awhina i nga kaiputaiao ki te mohio ki te kaupapa irapoo o nga taunekeneke pūmua matua, ki te whakawhanake i nga tauira urupare mo te raau taero, me te whakaatu i nga rautaki maimoatanga tino pai. E whakapono ana a Argonne ka taea e nga punaha exascale te whakahaere i te tono CANDLE 50 ki te 100 nga wa tere atu i nga miihini tino kaha e mohiotia ana i enei ra.

Na reira, kei te tumanako matou ki te ahua o nga supercomputers exascale. Heoi, karekau nga putanga tuatahi ka puta ki te US. Ko te tikanga, kei te whakataetae te US ki te hanga i a raatau, me te kawanatanga o te rohe i roto i tetahi kaupapa e kiia nei ko Aurora Ka mahi tahi me AMD, IBM, Intel me Nvidia, e ngana ana ki te eke ki mua i nga whakataetae kee. Heoi, karekau tenei e kiia ka puta i mua i te tau 2021. I tenei wa, i te marama o Hanuere 2017, i kii nga tohunga Hainamana ki te hanga i tetahi tauira exascale. Ko te tauira tino mahi o tenei momo wae rorohiko ko − Tianhe-3 - engari, karekau pea ka reri i roto i nga tau e tu mai nei.

Ka mau te Hainamana

Ko te mea mai i te 2013, kua eke nga whanaketanga Hainamana ki runga ake i te rarangi o nga rorohiko tino kaha o te ao. Ko ia te rangatira mo nga tau Tianhe-2a inaianei ko te nikau no te hunga kua whakahuatia Sunway TaihuLight. E whakaponohia ana ko enei miihini tino kaha e rua i roto i te Waenganui o te rangatiratanga he kaha ake te kaha atu i nga rua tekau ma tahi supercomputers i te US Department of Energy.

Ko nga kaiputaiao o Amerika, ko te tikanga, kei te pirangi ratou ki te whakahoki ano i te turanga rangatira i mau i a ratou e rima tau ki muri, kei te mahi i tetahi punaha e taea ai e ratou tenei mahi. Kei te hanga i te Oak Ridge National Laboratory i Tennessee. Hui (2), he rorohiko nui kua whakaritea hei mahi i te mutunga o tenei tau. He nui ake i te mana o Sunway TaihuLight. Ka whakamahia ki te whakamatautau me te whakawhanake i nga rauemi hou e kaha ake ana, e maamaa ake ana, ki te whakatairite i te roto o te Ao ma te whakamahi ngaru acoustic, me te tautoko i nga kaupapa astrophysics e tirotiro ana i te takenga mai o te ao.

2. Mahere mokowā o te Summit supercomputer

I te Argonne National Laboratory kua whakahuahia ake nei, ka whakamahere nga kaiputaiao ki te hanga i tetahi taputapu tere ake. E mohiotia ana ko A21Ko nga mahinga ka eke ki te 200 petaflops.

Kei te whai waahi ano a Hapani ki te whakataetae supercomputer. Ahakoa kua whakapourihia i mua tata nei e te whakataetae US me Haina, ko tenei whenua e whakaaro ana ki te whakarewa Ko te punaha ABKI (), tuku 130 petaflops o te mana. Ko te tumanako a Hapanihi ka taea te whakamahi i taua supercomputer ki te whakawhanake AI (maramatanga artificial) me te ako hohonu ranei.

I tenei wa, kua whakatauhia e te Paremete Pakeha ki te hanga i te EU piriona euro supercomputer. Ka timata tenei taniwha rorohiko i ana mahi mo nga pokapu rangahau o to tatou whenua hei te hurihanga o te tau 2022 me te 2023. Ka hangaia te miihini ki roto kaupapa EuroGPCa ko tana hangahanga ka utua e te Mema States - na reira ka uru ano a Poroni ki tenei kaupapa. Ko tona mana matapae e kiia ana he "pre-exascale".

I tenei wa, e ai ki te rarangi 2017, o te rima rau tino rorohiko tere i te ao, kei a Haina nga miihini penei 202 (40%), ko Amerika te whakahaere 144 (29%).

Ka whakamahi hoki a Haina i te 35% o te mana rorohiko o te ao ka whakaritea ki te 30% i te US. Ko nga whenua e whai ake nei me te nuinga o nga rorohiko nui kei runga i te rarangi ingoa ko Japan (35 punaha), Tiamana (20), France (18) me te UK (15). He mea tika kia mohio koe, ahakoa te whenua i ahu mai, e rima rau o nga supercomputers tino kaha te whakamahi i nga momo momo Linux ...

Ka hoahoa ratou i a ratou ano

He taputapu tino nui a Supercomputers ki te tautoko i nga umanga putaiao me te hangarau. Ka taea e nga kairangahau me nga miihini ki te ahu whakamua tonu (me etahi wa ka peke whakamua) ki nga waahi penei i te koiora, te huarere me te matapae huarere, te astrophysics, me nga patu karihi.

Ko te toenga ka whakawhirinaki ki to raatau kaha. I roto i nga tekau tau e whai ake nei, ka taea e te whakamahinga o nga rorohiko nui te whakarereke i te ahuatanga ohaoha, hoia me te geopolitical o aua whenua e whai waahi ana ki tenei momo hanganga tapahi.

He tere te ahunga whakamua i roto i tenei mara, kua uaua kee te hoahoa o nga whakatipuranga hou o nga microprocessors ahakoa mo te maha o nga rauemi tangata. Mo konei, kei te kaha haere nga punaha rorohiko matatau me nga supercomputers i roto i te whanaketanga o nga rorohiko, tae atu ki era he "super".

3. Rorohiko Hapanihi

Kaore e roa ka taea e nga kamupene rongoa ki te whakahaere katoa na te kaha o te rorohiko te tukatuka i te maha o nga momo ira tangata, nga kararehe me nga tipu ka awhina i te hanga rongoa hou me nga maimoatanga mo nga momo mate.

Ko tetahi atu take (koinei tetahi o nga mea nui) he aha nga kawanatanga e whakapau moni nui ana ki te whakawhanaketanga o nga supercomputers. Ko nga waka pai ake ka awhina i nga rangatira o nga hoia a muri ake nei ki te whakawhanake i nga rautaki whawhai marama i roto i nga ahuatanga whawhai, ka taea te whakawhanaketanga o nga punaha patu patu, me te tautoko i nga whakahaere ture me nga tari mohio ki te tautuhi i nga riri ka taea i mua.

He iti te mana mo te whaihanga roro

Me awhina nga supercomputers hou ki te wetewete i te supercomputer maori e mohiotia ana e tatou mo te wa roa - te roro tangata.

Kua hangaia e tetahi roopu kaiputaiao o te ao he algorithm e tohu ana i tetahi waahanga hou nui hei whakatauira i nga hononga neural o te roro. Hou KORE algorithm, whakaahuatia i roto i te pepa uru tuwhera whakaputaina i roto i Frontiers i Neuroinformatics, te tūmanakohia ki te whaihanga 100 piriona neurons roro tangata hono i runga i supercomputers. Ko nga Kairangataiao mai i te pokapū rangahau Tiamana a Jülich, te Whare Wananga o Norwegian o te Ora Sciences, te Whare Wananga o Aachen, te Japanese RIKEN Institute me te KTH Royal Institute of Technology i Stockholm i uru ki te mahi.

Mai i te tau 2014, kei te whakahaeretia nga tauira whatunga neural nui i runga i nga rorohiko RIKEN me JUQUEEN i te Jülich Supercomputing Center i Tiamana, e whakataurite ana i nga hononga o te 1% o nga neurons i roto i te roro tangata. He aha te tini noa? Ka taea e nga supercomputers te whakataurite i te roro katoa?

Ko Susanne Kunkel mai i te kamupene Swedish KTH te whakamarama.

I te wa o te whaihanga, me tukuna he pumanawa mahi neuron (nga hihiko hiko poto) ki te 100 tangata katoa. rorohiko iti, e kiia nei ko nga pona, he maha nga kaitukatuka e mahi ana i nga tatauranga. Ka tirohia e ia pona ko tehea o enei hihiko e pa ana ki nga neuron mariko kei roto i tenei pona.

4. Te whakatauira i nga hononga roro o nga neurons, i.e. kei te timatanga noa o te haerenga (1%)

Ko te tikanga, ko te nui o te mahara rorohiko e hiahiatia ana e nga kaitukatuka mo enei moka taapiri mo ia neuron ka piki ake ki te rahi o te whatunga neural. Ki te haere ki tua atu i te 1% whaihanga o te roro tangata katoa (4) ka hiahiatia XNUMX wa atu te mahara atu i nga mea e waatea ana i roto i nga rorohiko nui katoa i enei ra. Na reira, ka taea te korero mo te whaihanga o te roro katoa i roto i te horopaki o nga supercomputers exascale a meake nei. Koinei te waahi e mahi ai te whakatipuranga NEST algorithm.

TOP-5 supercomputers o te ao

1. Sanway TaihuLight – He 93 PFLOPS supercomputer i whakarewahia i 2016 i Wuxi, Haina. Mai i te marama o Hune 2016, kua eke ki runga te rarangi TOP500 o nga supercomputers me te mana rorohiko teitei rawa atu i te ao.

2. Tianhe-2 (Milky Way-2) he rorohiko nui me te mana rorohiko 33,86 PFLOPS i hangaia e NUDT () i Haina. Mai i Pipiri 2013

tae noa ki Hune 2016, koinei te rorohiko tere rawa atu i te ao.

3. Pease Dynt - he hoahoa i hangaia e Cray, i whakauruhia ki te Swiss National Supercomputing Centre (). I whakahou ake - I whakakapihia nga kaiwhakatere Nvidia Tesla K20X ki nga mea hou, Tesla P100, i taea ai te whakanui ake i te mana rorohiko mai i te 2017 ki te 9,8 PFLOPS i te raumati o 19,6.

4. Gyokou he rorohiko nui i hangaia e ExaScaler me PEZY Computing. Kei te Tari o Hapani mo te Putaiao Moana me te Hangarau (JAMSTEC) o te Yokohama Institute of Geosciences; i runga i te papa rite te simulator whenua. Mana: 19,14 PFLOPs.

5. Titanium he rorohiko nui 17,59 PFLOPS i hangaia e Cray Inc. ka whakarewahia i Oketopa 2012 i te Oak Ridge National Laboratory i te United States. Mai i Whiringa-a-rangi 2012 ki Hune 2013, ko Titan te tino rorohiko tere rawa atu o te ao. I tenei wa kei te waahi tuarima, engari ko te tino rorohiko tere rawa atu i te US.

Ka whakataetae ano ratou mo te mana rangatira i roto i te quantum

E whakapono ana a IBM, i roto i nga tau e rima e whai ake nei, ehara i te supercomputers i runga i nga maramara silicon tuku iho, engari ka timata te panui. Kei te timata te ahumahi ki te mohio me pehea te whakamahi rorohiko quantum, e ai ki nga kairangahau a te kamupene. Ko te tikanga ka kitea e nga miihini nga tono nui tuatahi mo enei miihini i roto noa i te rima tau.

Ka whakamahia e nga rorohiko quantum tetahi waahanga rorohiko e kiia nei kubitem. Ko nga semiconductors noa e whakaatu ana i nga korero i roto i te ahua o nga raupapa o te 1 me te 0, ko nga qubits e whakaatu ana i nga ahuatanga o te rahinga ka taea te mahi i nga tatauranga hei 1 me te 0. Ko te tikanga ka taea e nga qubits e rua te whakaatu i nga raupapa o te 1-0, 1-1, 0-1. . ., 0-0. Ka kaha te tipu o te mana rorohiko ki ia qubit, no reira ko te rorohiko quantum me te 50 qubits anake ka kaha ake te mana tukatuka i nga rorohiko tino kaha o te ao.

Kei te hoko kē a D-Wave Systems i tetahi rorohiko quantum, e kiia ana e 2. qubits. Heoi ano Nga kape D-Wave(5) ka taupatupatuhia. Ahakoa kua whakamahia paitia e etahi o nga kairangahau, kaore ano kia eke ki runga ake i nga rorohiko puāwaitanga me te whai hua mo etahi momo raru arotautanga.

5. D-Wave quantum computers

I etahi marama kua pahure ake nei, i whakaatuhia e te Google Quantum AI Lab tetahi tukatuka quantum 72-qubit hou e kiia nei koeko bristle (6). Ka taea e ia te eke ki te "nuinga nui" ma te eke ki runga ake i te rorohiko tino rongonui, ahakoa ka tae ki te whakaoti rapanga. I te wa e whakaatuhia ana e te tukatuka quantum te iti o te reeti hapa i roto i te mahi, ka pai ake te mahi i to te rorohiko tino maamaa me tetahi mahi IT kua tautuhia.

6. Bristlecone 72 qubit quantum processor

I muri mai ko te tukatuka a Google, na te mea i te marama o Hanuere, hei tauira, i whakapuaki a Intel i tana ake punaha 49-qubit quantum, a, i mua i whakauruhia e IBM he putanga 50-qubit. maramara intel, Loihi, he mea auaha i etahi atu huarahi ano hoki. Koia te taiawhio "neuromorphic" tuatahi i hangaia hei whakataurite i te ako me te mohio o te roro tangata. He "tino mahi" ka watea ki nga hoa rangahau hei te mutunga o tenei tau.

Heoi, he timatanga noa tenei, na te mea ka taea e koe te mahi ki nga taniwha silicon, me z miriona qubits. Ko te tumanako a te roopu kaiputaiao o te Whare Wananga Hangarau Tatimana i Delft ko te huarahi ki te whakatutuki i taua tauine ko te whakamahi i te hiako i roto i nga rorohiko quantum, na te mea kua kitea e o ratau mema he otinga me pehea te whakamahi silicon ki te hanga i te tukatuka quantum programmable.

I roto i ta raatau rangahau, i whakaputaina i roto i te retaata Nature, i whakahaerehia e te roopu Tatimana te hurihanga o te irahiko kotahi ma te whakamahi i te hiko ngaruiti. I roto i te silicon, ka huri te irahiko ki runga me raro i te wa ano, ka mau tonu. Ka tutuki tena, ka honoa e te roopu nga irahiko e rua me te whakarite i a raatau ki te whakahaere i nga algorithms quantum.

I taea ki te hanga i runga i te kaupapa o te silicon pūtukatuka rahi moka-rua.

Ko Dr Tom Watson, tetahi o nga kaituhi o te rangahau, i whakamarama ki te BBC. Mena ka kaha a Watson me tana roopu ki te whakakotahi i etahi atu irahiko, ka puta he tutu. pūtukatuka qubitma tenei ka whakatata atu tatou ki nga rorohiko quantum o nga ra kei mua.

- Ko te tangata e hanga ana i te rorohiko quantum tino mahi ka rangatira te ao Ko Manas Mukherjee o te Whare Wananga o Hingapoa me te kaitirotiro matua i te National Center for Quantum Technology i korero tata nei i roto i te uiui. Ko te whakataetae i waenga i nga kamupene hangarau nui me nga taiwhanga rangahau kei te aro ki nga mea e kiia nei te mana nui, te waahi ka taea e te rorohiko quantum te mahi i nga tatauranga i tua atu i nga mea katoa ka taea e nga rorohiko hou rawa atu te tuku.

Ko nga tauira o runga ake o nga whakatutukitanga a Google, IBM me Intel e tohu ana ko nga kamupene mai i te United States (me konei ko te kawanatanga) te rangatira i tenei rohe. Heoi, ina tata nei i tukuna e Alibaba Cloud o Haina he papaaa rorohiko kapua 11-qubit e hangai ana ki te tukatuka e taea ai e nga kaiputaiao te whakamatautau i nga algorithms quantum hou. Ko te tikanga ko Haina i roto i te waahi o nga poraka rorohiko quantum kaore hoki e hipoki i nga peara ki te pungarehu.

Heoi, ko nga mahi ki te hanga i nga supercomputers quantum ehara i te mea karekau noa mo nga huarahi hou, engari ka puta he tautohetohe.

I etahi marama kua pahure ake nei, i te wa o te Huihuinga o te Ao mo nga Hangarau Quantum i Moscow, Alexander Lvovsky (7) mai i te Rūhia Quantum Center, he ahorangi hoki mo te ahupūngao i te Whare Wananga o Calgary i Kanata, i kii ko nga rorohiko quantum. taputapu whakangarome te kore hanga.

7. Ahorangi Alexander Lvovsky

He aha tana tikanga? Tuatahi, ko te haumarutanga matihiko. I tenei wa, kua whakamunatia nga korero mamati tairongo katoa e tukuna ana i runga i te Ipurangi hei tiaki i te noho muna a nga hunga whai paanga. Kua kite matou i nga keehi ka taea e nga kaiwhaiwhai te haukoti i enei raraunga ma te pakaru i te whakamunatanga.

E ai ki a Lvov, ko te ahua o te rorohiko quantum ka ngawari noa iho mo te hunga hara ipurangi. Karekau he taputapu whakamunatanga e mohiotia ana i tenei ra ka taea te tiaki i a ia ano mai i te mana tukatuka o te rorohiko quantum mau.

Ko nga rekoata rongoa, nga korero putea, tae noa ki nga mea ngaro o nga kawanatanga me nga whakahaere hoia ka waatea i roto i te paraharaha, ko te tikanga, ko ta Lvovsky te korero, ka taea e nga hangarau hou te whakawehi i te ao katoa. Ko etahi atu tohunga e whakapono ana ko te wehi o nga Ruhia he koretake, na te mea ka taea e te hanga o te tino rorohiko nui. tīmatahia te whakamunatanga quantum, ka kiia e kore e taea te whakakore.

Ko tetahi atu huarahi

I tua atu i nga hangarau rorohiko tawhito me te whakawhanaketanga o nga punaha quantum, kei te mahi nga momo pokapu ki etahi atu tikanga mo te hanga i nga supercomputers mo nga ra kei mua.

Ka utua e te umanga Amerika a DARPA e ono nga pokapū mo etahi atu otinga hoahoa rorohiko. Ko te hoahoanga e whakamahia ana i roto i nga miihini hou e kiia ana von Neumann hoahoangaAue, kua whitu tekau ona tau. Ko te tautoko a te whakahaere whakamarumaru mo nga kairangahau o te whare wananga e whai ana ki te whakawhanake i tetahi huarahi mohio ki te whakahaere i nga raraunga nui atu i nga wa o mua.

Te whakarara me te rorohiko whakarara Anei etahi tauira o nga tikanga hou e mahia ana e enei roopu. Ko tetahi atu ADA (), he maamaa ake te whakawhanake i nga tono ma te huri i te PTM me nga waahanga mahara me nga waahanga ki te huihuinga kotahi, kaua ki te mahi i nga take o to raatau hononga ki runga i te papahoahoa.

I tera tau, he roopu kairangahau mai i te UK me Russia i whakaatu angitu te momo "Puehu Maama"e tito ana ratou marama me te mea - te mutunga pai ake i roto i te "mahi" tae noa ki nga supercomputers tino kaha.

Kua whakamahia e nga kaiputaiao mai i nga whare wananga o Ingarangi o Cambridge, Southampton me Cardiff me te Russian Skolkovo Institute nga matūriki quantum e kiia nei ko polaritonska taea te tautuhi hei mea i waenga i te marama me te matū. He huarahi hou tenei mo te rorohiko rorohiko. E ai ki nga kaiputaiao, ka noho hei turanga mo te momo rorohiko hou e ahei ana ki te whakaoti i nga patai e kore e taea te whakaoti i tenei wa - i roto i nga momo mara, penei i te koiora, te putea me te haerenga mokowhiti. Ko nga hua o te rangahau ka whakaputaina i roto i te retaata Nature Materials.

Kia maumahara ka taea e nga rorohiko nui o enei ra te hapai i te hautanga iti o nga raru. Ahakoa he rorohiko rahinga whakapae, mena ka oti te hanga, ka pai ake te tuku tere tapawha mo te whakaoti rapanga uaua rawa atu. I tenei wa, ko nga polariton e hanga ana i te "puehu patupaiarehe" ka hangaia ma te whakahohe i nga papa o te gallium, arsenic, indium me te konumohe ngota me nga kurupae laser.

Ko nga irahiko i roto i enei paparanga ka mimiti, ka tuku i te marama o tetahi tae motuhake. He tekau mano nga taima te mama ake o nga irahiko i nga irahiko, a ka taea te tae ki te kiato kia puta ai he ahua hou o te matū e mohiotia ana Bose-Einstein condensate (waru). Ko nga wahanga quantum o polaritons kei roto ka tukutahia ka hanga i tetahi ahanoa quantum macroscopic kotahi, ka kitea e nga inenga photoluminescence.

8. Mahinga e whakaatu ana i te condensate Bose-Einstein

Te ahua nei i roto i tenei ahuatanga, ka taea e te condensate polariton te whakaoti i te raru arotautanga i whakahuahia e matou i te wa e whakaahua ana i nga rorohiko quantum he pai ake i nga miihini-a-qubit. Ko nga kaituhi o nga rangahau a Ingarangi-Rūhia i whakaatu i te wa e pupuhi ana nga polaritons, ka whakaritea o raatau waahanga i roto i te whirihoranga e rite ana ki te iti rawa o te mahi uaua.

"Kei te tiimata matou ki te tirotiro i te kaha o nga mahere polariton mo te whakaoti rapanga uaua," ta te kaituhi a Nature Materials a Prof. Pavlos Lagoudakis, Tumuaki o te Hybrid Photonics Laboratory i te Whare Wananga o Southampton. "Kei te whakahekehia e matou to maatau taputapu ki nga rau o nga node i te wa e whakamatautau ana i te mana tukatuka o raro."

I roto i enei whakamatautau mai i te ao o nga waahanga o te marama me te matūriki, ahakoa ko nga tukatuka quantum te ahua he mea hauwarea me te tino hono ki te mooni. Kei te kite koe, kaore nga kaiputaiao e mahi noa ana i nga rorohiko nui o apopo me nga miihini o te ra apopo, engari kei te whakamahere kee ratou he aha nga mahi apopo.

I tenei wa ka eke ki te exascale he tino wero, katahi ka whakaaro koe mo nga tohu e whai ake nei i runga i te tauine kore (9). Ka rite pea ki a koe, ko te taapiri i nga tukatuka me te mahara ki tera kaore e ranea. Mena ka whakaponohia nga kaiputaiao, ma te whakatutuki i taua mana rorohiko kaha ka taea e tatou te whakaoti rapanga mega e mohiotia ana e tatou, penei i te whakamaarama i te mate pukupuku, te tātari raraunga arorangi ranei.

9. Te heke mai o te supercomputing

Whakatauritehia te patai me te whakautu

He aha te i muri?

Ana, mo nga rorohiko quantum, ka puta nga patai mo te aha e whakamahia ai. E ai ki nga korero tawhito, ka whakaotihia e nga rorohiko nga raruraru karekau e noho me te kore. Na me hanga e tatou enei supermachines futuristic i te tuatahi. Na ka puta ake nga raruraru ma ratou ano.

He aha nga waahi ka whai hua nga rorohiko quantum?

Te mohio hangai. Ko AI () e mahi ana i runga i te kaupapa o te ako ma te wheako, ka kaha ake te tika i te wa e tae mai ana nga urupare, tae noa ki te wa ka "mohio" te kaupapa rorohiko. Ko nga urupare e ahu mai ana i runga i nga tatauranga o nga tupono o te maha o nga whiringa ka taea. Kua mohio tatou ko Lockheed Martin, hei tauira, e whakaaro ana ki te whakamahi i tana rorohiko D-Wave quantum ki te whakamatautau i te rorohiko autopilot e tino uaua ana i tenei wa mo nga rorohiko tawhito, a kei te whakamahi a Google i te rorohiko quantum ki te whakawhanake i nga rorohiko ka taea te wehewehe i nga motuka mai i nga tohu whenua. .

Te whakatauira ngota. He mihi ki nga rorohiko quantum, ka taea te whakatauira tika i nga tauwhitinga ngota, me te rapu i nga whirihoranga tino pai mo nga tauhohenga matū. He tino uaua te matū quantum ka taea e nga rorohiko matihiko hou te tātari i nga ngota ngota ngawari noa iho. Ko nga tauhohenga matū he ahua nui na te mea ka hangaia e ratou nga ahuatanga rahinga tino maataki e inaki ana tetahi ki tetahi, na reira ka taea e nga rorohiko kua oti te whanake te arotake i nga mahi tino uaua. Kei a Google nga whanaketanga o tenei waahanga - kua whakatauirahia e ratou te ngota ngota hauwai. Ko te hua ka pai ake nga hua, mai i nga panui solar ki nga rongoa.

Kriptography. Ko nga punaha haumarutanga i enei ra ka whakawhirinaki ki te whakatipuranga tuatahi pai. Ka taea tenei ma nga rorohiko matihiko ma te rapu i nga mea katoa ka taea, engari na te nui o te wa e hiahiatia ana hei mahi pera ka nui te utu me te kore e tika. I tenei wa, ka taea e nga rorohiko quantum te mahi i tenei waahanga, he pai ake i nga miihini matihiko, ko te tikanga ka ngaro nga tikanga haumaru o enei ra. He tikanga whakamunatanga quantum ano hoki kei te whanakehia hei painga mo te ahua kotahitanga o te whakamunatanga quantum. Kua whakaatuhia kee nga hononga ki te taone nui i roto i nga whenua maha, a kua panuitia e nga kaiputaiao Hainamana kua angitu te tuku whakaahua kua marara mai i te amiorangi "quantum" huri noa ki nga teihana turanga motuhake e toru ka hoki ki te whenua.

Te whakatauira putea. Ko nga maakete hou kei roto i nga punaha uaua rawa atu. Ahakoa kua whakawhanakehia nga taputapu pūtaiao me te pangarau mo o raatau whakamaarama me te whakahaere, ko te whai huatanga o aua mahi kei te iti tonu na te rerekeetanga o nga tikanga putaiao: kaore he taiao whakahaere e taea ai te whakahaere i nga whakamatautau. Hei whakaoti i tenei raruraru, kua tahuri nga kaipupuri moni me nga kaitätari ki te rorohiko quantum. Ko tetahi painga tonu ko te matapōkeretanga i roto i nga rorohiko quantum e rite ana ki te ahua o te maakete putea. He maha nga wa e hiahia ana nga kaipakihi ki te arotake i te tohatoha o nga hua i roto i te maha rawa o nga ahuatanga i hangaia matapōkeretia.

Matapae huarere. E kii ana te Tumuaki Economist o NOAA a Rodney F. Weiher he tata ki te 30% o te GDP o Amerika ($6 trillion) e ti'aturi tika ana, arai ranei ki te huarere. mo te hanga kai, te kawe me te hokohoko. Na, ko te kaha ki te pai ake te matapae i te aura ka tino whai hua i roto i nga waahi maha, kaore i te whakahua i te wa roa kua tohaina mo te tiaki i nga aitua taiao. Ko te ringa huarere o te motu o Ingarangi, ko te Met Office, kua timata kee ki te whakangao ki enei mahi hou ki te whakatutuki i nga hiahia kaha me te whakahiatotanga ka mahia e ia mai i te 2020 haere ake, a kua whakaputahia he purongo mo ona ake hiahia rorohiko nui.

Ahupūngao Matūriki. Ko nga tauira ahupūngao matūriki totoka he maha nga wa tino uaua, nga otinga uaua e hiahia ana kia nui te taima tatau mo nga whaihanga tau. Na tenei ka tino pai mo te rorohiko quantum, a kua whai hua nga kaiputaiao ki tenei. Ko nga Kairangahau o te Whare Wananga o Innsbruck me te Institute for Quantum Optics and Quantum Information (IQOQI) i whakamahi tata nei i te punaha quantum programmable to perform this simulation. E ai ki tetahi whakaputanga i Nature, i whakamahia e te roopu he putanga ngawari o te rorohiko quantum i mahi ai nga katote i nga mahi arorau, ko nga hikoinga taketake o tetahi tatauranga rorohiko. I whakaatu te whaihanga i te tino whakaaetanga me nga whakamatautau tuturu o te ahupūngao kua whakaahuatia. e ai ta te tohunga ahupūngao a Peter Zoller. -