IBM menjelaskan masa depan Quantum Computing dengan IBM Q

Dalam sidang khusus yang digelar selama IBM Pikirkan 2019, perusahaan mengundang wartawan untuk berbicara tentang dunia yang sangat menarik fisika kuantum dan bagaimana hal itu menjadi semakin gamblang, melalui mesin seperti IBM Q SATU, sistem komputasi kuantum terintegrasi pertama.

Siapa yang memimpin percakapan itu Bob Sutor, Wakil Presiden Strategi dan Ekosistem di IBM Q, dan juga seorang peneliti di IBM, yang berbicara tentang kepemimpinan perusahaan di sektor ini dan tren komputasi kuantum di tahun-tahun mendatang.

IBM Q One (atau Sistem ONE)

Dengan IBM Q Sistem Satu, perusahaan meresmikan sistem komputasi kuantum terintegrasi pertama untuk dua tujuan simultan: komersial dan ilmiah. Menurut perusahaan, komputer kuantum adalah yang pertama di pasar yang benar-benar masuk ke pasar – setidaknya secara teori.

O IBM Q Satu berisi sistem generasi keempat dari 20 qubit – atau disebut bit kuantum, dapat mencapai nilai lebih besar daripada bit biasa-, berjalan dalam desain modular dan kompak yang ditujukan untuk stabilitas, keandalan, dan penggunaan komersial di atas segalanya.

Pada dasarnya, IBM berhasil mengintegrasikan komputer kuantum menjadi bagian kompak yang dapat bekerja di luar laboratorium perusahaan. HAI IBM Q Satu dapat dipahami sebagai sejumlah komponen khusus yang bekerja sama untuk berfungsi sebagai program komputasi kuantum awan tercanggih yang tersedia di dunia. Itu termasuk:

• perangkat keras kuantum dirancang agar stabil dan dikalibrasi secara otomatis untuk menyediakan qubit kualitas tinggi berulang kali;
• Karena memiliki pengolahan seperti itu, sistem pendinginnya perlu dikembangkan untuk menahan suhu tinggi. Oleh karena itu, Q Satu diproduksi melalui a rekayasa kriogenik yang menyediakan lingkungan yang sangat dingin (sangat mendekati nol mutlak pada skala Kelvin – kira-kira -273,15 derajat celsius);
• firmware kuantum untuk menjaga integritas sistem dan menyediakan pembaruan tanpa mengganggu pengguna selama waktu henti;
• memberikan campuran dari komputasi tradisional dan komputasi kuantum hingga akses cloud dan eksekusi hibrid dari algoritme kuantum. 

Perlu diingat bahwa, karena mudah diangkut, otak manusia IBM Q Satu harus bekerja dengan kapasitas penuh untuk menyediakan pelanggan dengan potensi penuhnya. Untuk itu, ada Pusat Komputer Kuantum Q, yang dipasang di dependensi dari IBM, dan kapan pun pelanggan membutuhkannya, mereka dapat mengaksesnya melalui cloud.

Desain menarik lebih banyak perhatian

Semua teknologi ini mungkin terdengar menjanjikan - memang begitu - tetapi desainnya IBM Q Satu adalah hal yang paling mengesankan. Dikembangkan oleh IBM dalam kemitraan dengan Kantor Proyek Peta (perusahaan yang telah bekerja sama dengan perusahaan seperti Honda) Dan Studio Desain Universal, komputer kuantum terbungkus dalam kubus besar yang terbuat dari borosilikat, kaca temper dengan ketahanan terhadap suhu ekstrim. Semua peduli untuk IBM Q Satu agar tidak meledak karena terlalu panas dikembangkan, termasuk Goppion, perusahaan yang melindungi Monalisa, misalnya, adalah bagian dari proyek tersebut, memasok kaca berkualitas tinggi.

"IBM mengambil langkah penting dalam komersialisasi komputer kuantum," kata arvind krishna, Wakil Presiden Senior, Cloud Hibrida dan Direktur Riset, IBM. 

Jaringan Q IBM

Hari ini IBM bekerja terus-menerus untuk mengembangkan layanan dan teknologinya, tetapi itu sendiri tidak dapat mencapai hasil yang baik dalam waktu singkat. Oleh karena itu, perusahaan saat ini memasok Jaringan Q IBM, komunitas yang terdiri dari sekitar 500 perusahaan, institusi akademik, startup, dan laboratorium penelitian untuk mengembangkan terobosan terkait Komputasi Kuantum.

Tapi apa itu fisika kuantum?

Jika Anda sudah sampai sejauh ini dan masih tidak mengerti caranya IBM Q Satu bekerja, mari kita jelaskan secara singkat apa itu fisika kuantum - tidak perlu terburu-buru Google.

A fisika kuantum (atau mekanika kuantum, demikian juga disebut) adalah cabang fisika yang mempelajari semua fenomena yang terjadi dengan partikel atom dan subatomik, yaitu, memungkinkan deskripsi perilaku dan interaksi materi pada skala yang sama atau lebih kecil dari atom, seperti proton, elektron, foton, dan jenis material lainnya pada suhu yang sangat rendah, misalnya.

Di sini kita melihat perbedaan utama dari fisika klasik: karena bekerja pada tingkat subatomik, hukum fisika seperti hukum aksi dan reaksi, hukum inersia dan hukum gravitasi tidak diterapkan pada mikropartikel, memungkinkan fisika kuantum untuk mencari penjelasan yang belum pernah dieksplorasi sebelumnya. Ini membuat cabang ini dikenal sebagai “tidak intuitif”, karena apa yang di mata fisika klasik mungkin tampak tidak benar, tampaknya dari perspektif fisika kuantum.

Tapi dari mana istilah itu berasal? "kuantum"? Istilah "kuantum" berasal dari kata "kuantitas", yang dikaitkan dengan kuantitas fisik tertentu, seperti energi elektron yang terkandung dalam atom saat istirahat. Nama mekanika kuantum mendapatkan namanya dari istilah "kuantisasi", yang dikenal dalam fisika. Kuantisasi, pada gilirannya, terdiri dari perubahan seketika elektron yang mengandung tingkat energi minimum ke tingkat yang lebih tinggi, jika dipanaskan.

Berkat kemajuan dalam studi dari waktu ke waktu, beberapa studi lain telah menggunakan mekanika kuantum sebagai dasar teoretis dan eksperimentalnya, seperti fisika atom, fisika nuklir, kimia kuantum, dan lain-lain.

Halo kuantum

A IBM membuat tersedia di platform seluler sebuah game bernama Halo kuantum. Gim ini bertujuan untuk membantu, dengan cara yang menyenangkan, pemain memahami cara kerja mekanika kuantum dan studinya, seperti keterikatan kuantum – fenomena di mana molekul dapat berinteraksi satu sama lain meskipun dipisahkan oleh alam semesta. Unduh sekarang untuk Android ou IOS.

IBM dalam Mode Kuantum

Sejak 2016, IBM menyatakan bahwa ia memasuki "mode kuantum", ketika sudah dapat menawarkan dukungan dan solusi dalam komputasi kuantum untuk perusahaan dan universitas.

“Jika Anda bertanya-tanya berapa banyak orang yang saat ini menggunakan komputer kuantum, jumlahnya sudah lebih dari 1000!”, menyatakan keringat. Dia melanjutkan dengan menunjukkan bahwa, selain para peneliti dari IBM dan perusahaan mitra, lebih dari 140 makalah ilmiah telah dibuat melalui ekosistem komputasi kuantum.

Dan ada orang yang mendapat manfaat dari penelitian semacam itu. Berkat kemungkinan membuat simulasi dan eksperimen yang rumit melalui perangkat lunak dengan lebih cepat, perusahaan tidak perlu melalui seluruh proses produksi komputer konvensional. Artinya, lebih sedikit waktu penelitian dan lebih banyak peluang untuk sukses. Sektor-sektor seperti obat-obatan (dalam penyiapan obat untuk penyakit, misalnya), mobil, bahan bakar, dan listrik, telah banyak berkembang berkat komputasi kuantum.

Bob Sutor selanjutnya menjelaskan bahwa, di masa lalu, tidak ada alternatif untuk menggunakan komputer kuantum saat melakukan percobaan karena pengujian ini membutuhkan banyak komputer konvensional.

Salah satu contoh yang dia berikan adalah, untuk komputer konvensional untuk mensimulasikan molekul kafein sederhana - berurusan dengan bentuk biner bit e byte - akan membutuhkan disk dengan kapasitas penyimpanan 10³⁸ megabyte – yang sama dengan 10 diikuti oleh 30 nol. Untuk tujuan perbandingan, kapasitas ini mewakili 10% dari jumlah molekul yang membentuk planet bumi.

Di sisi komputer kuantum, saat sistem biner ini diubah menjadi qubit, kuantitas yang sama berkurang menjadi 160 qubit. Dalam acara, Bob Sutor menunjukkan bagaimana itu adalah unit pemrosesan kuantum yang mampu menangani 4 Qubit – dan muat di telapak tangan.

Masa depan ada di Cloud

Ditanya bagaimana teknologi hebat ini akan dibawa ke dalam kehidupan sehari-hari, Bob Sutor itu halus. "Masa depan dalam penggunaan hybrid." Dia melanjutkan dengan menjelaskan bahwa dunia tidak akan melihat smartphone kuantum dalam waktu dekat, tetapi banyak fungsinya dapat dipercepat oleh komputer kuantum di Cloud.

A IBM telah bertujuan untuk membawa penyimpanan cloud ke era baru. Kami telah melihat baru-baru ini dengan perbaikan dari IBM Cloud Pribadi, disajikan selama IBM Pikirkan 2019, misalnya, bahwa perusahaan tidak main-main dalam hal subjek. Sebagai Jaringan Q IBM, jenis berbagi informasi yang lebih aman dan bersumber terbuka ini akan memungkinkan kemajuan besar dalam beberapa tahun ke depan sehubungan dengan komputasi kuantum. Perusahaan Amerika bahkan mengembangkan komunitas open source lain untuk menyederhanakan akses bagi perusahaan dan sekolah.

IBM bukan satu-satunya yang bertaruh pada komputasi kuantum

Bidang aksi fisika kuantum berkembang setiap hari, dan bahkan jika IBM adalah pelopor dalam meresmikan sistem komputasi kuantum pertama untuk penggunaan komersial, perusahaan lain sangat dekat dengan rencana implementasi untuk tahun-tahun mendatang.

Google baru-baru ini mengumumkan bahwa mereka "berhati-hati sabar" dengannya 47 prosesor kuantum qubit. sudah Intel, yang mengumumkan unitnya dari 49 pemrosesan kuantum qubit na CES 2018, kata unitnya adalah langkah pertama menuju komputer kuantum yang lengkap. A Microsoft datang segera setelah menetapkan tenggat waktu 5 tahun untuk menyediakan sistem komputasi kuantum yang terintegrasi dengan cloud Azure.

Seperti yang bisa kita lihat, IBM, di antara perusahaan lain, menyediakan sistem kuantum yang paling tidak mampu di qubit daripada perusahaan lain. Namun yang menarik adalah awal mula perusahaan dapat memasukkan begitu banyak pemrosesan dalam satu unit yang dapat meninggalkan laboratorium-laboratorium tersebut IBM – perusahaan lain tidak mencapai prestasi ini.