Marek Vraný 
Výpočetní pole postupuje mimořádným tempem a společnosti po celém světě se snaží držet krok. Ačkoli je zřejmé, že kvantové výpočetní technika (QC) bude revolucionizovat technologii, ještě není připravena nahradit klasické výpočetní techniky. Místo toho se zdá, že přístup hybridního kvantového klasického výpočtu (HQCC), ve kterém kvantové procesory doplňují klasické počítače při řešení nejsložitějších výzev, je cesta vpřed.
Podle IDC dosáhne do roku 2028 globální trh s výpočtem v kvantovém výpočtu 8,9 miliardy dolarů, což zdůrazňuje rostoucí poptávku po řešení s kvantem. Co to však dnes znamená pro firmy a jak mohou začít využívat tuto rozvíjející se synergii?
Kvantové výpočetní techniky: Slib je skutečný, ale stejně jako výzvy
Kvantová výpočetní technika není omezena na vědeckou teorii, ale již se testuje a aplikuje v některých z nejnáročnějších průmyslových odvětví. Jeho bezkonkurenční schopnost vyhodnotit více možností současně z něj dělá dobrou volbu pro konkrétní domény, od zrychlení objevu léků až po umožnění rychlejšího modelování a detekce potenciálních finančních rizik. Jeho velký potenciál spočívá v jeho schopnosti analyzovat více možností současně, což je ideální pro problémy, které zahrnují četné proměnné a výsledky.
Současné kvantové stroje jsou však stále v jejich raných fázích vývoje, charakterizované omezeným počtem qubits a relativně nízkých věrnostních poměrů. K dosažení praktických aplikací budou systémy vyžadovat významná vylepšení. Kromě toho jsou kontrolní mechanismy potřebné k implementaci pokynů náchylné k chybám kvůli komplexní souhře kvantových jevů, což ztěžuje udržení konzistence a přesnosti. Složitost kvantových algoritmů a potřeba rozsáhlých nástrojů pro opravu chyb ztěžují škálování počtu qubitů a zlepšení celkové výpočetní síly.
Kromě toho omezené schopnosti kvantových počítačů při řešení problémů s optimalizací a úkolů strojového učení, které jsou kritickými aplikacemi v mnoha oblastech, zdůrazňují naléhavou potřebu přístupů HQCC, které mohou využívat silné stránky obou paradigmat. Kombinací síly kvantových procesorů se stabilitou a Spolehlivost klasických systémůHQCC nabízí to nejlepší z obou světů.
Příprava na kvantové výpočetní techniky: Jak mohou podniky začít
Je důležité pochopit, že HQCC není alternativou k současným operacím s vysokým výpočtem (HPC), ale spíše zlepšení. Navzdory svému potenciálu představuje HQCC některé kritické překážky, které je třeba řešit, jako je interoperabilita softwaru, nedostatek talentů a Pokroky v hardwaru. S ohledem na to budou společnosti, které začnou zkoumat hybridní řešení, nyní lépe umístěny jako kvantové schopnosti postupují.
Jednoduchý třístupňový přístup, který má začít:
1. Objevte: Začněte učením a experimentováním. Quantum Computing je rozvíjející se pole, takže prvním krokem při přípravě společnosti je provádět základní výzkum. Až budete připraveni experimentovat, zvažte použití emulace k vývoji, přizpůsobení a optimalizaci kódu pro kvantové výpočetní techniky na klasické infrastruktuře, čímž se zabrání velké počáteční investici.
2. Identifikujte: Ne všechny problémy jsou kompatibilní s kvantovým výpočtem. Není vhodné jej použít k provedení jakéhokoli typu výpočtu, který má jednu odpověď. Například by neměl být používán k výpočtu daní nebo zpracování mezd. Na druhé straně to může být velmi účinné při řešení problémů s optimalizací. Klíčem je hledat situace, které je obtížné modelovat kvůli velkému počtu proměnných. Rovněž stojí za zvážení případů použití, které jsou vlastní podnikání, kde by zlepšovací operace měly velký dopad na výsledky.
3. implementace: Jde o dosažení hladké implementace ve výrobě a skutečných výhodách pro podnikání. HQCC nabízí flexibilní přístup k nasazení kvantových výpočetních řešení ve výrobě. Kombinací klasického zpracování s výkonem kvantového výpočtu umožňují hybridní kvantové klasické systémy (HQC) vývojářům vytvářet a testovat kvantové algoritmy ve známém klasickém prostředí před jejich nasazením na drahý kvantový hardware. To znamená, že lze dosáhnout bezproblémového nasazení do výroby, což zrychluje vstup organizace do éry kvantového počítače a zároveň minimalizuje rizika, která přicházejí s přijetím nové technologie.
Křižovatka HQCC a AI
Umělá inteligence (AI) a kvantová výpočetní technika se stále více sbíhají. Vzhledem k tomu, že modely AI se stávají složitějšími a klasické systémy začínají dosáhnout výkonu a výkonu, je potenciál hybridních technologií, jako je HQCC, který kombinuje schopnosti AI a kvantové výpočetní techniky, obrovský.
AI zlepšuje kvantové výpočetní techniky:
- Optimalizace pracovního vytížení: AI může inteligentně alokovat úkoly mezi klasickými a kvantovými procesory.
- Vylepšená účinnost algoritmu: AI může upřesnit kvantové algoritmy, aby byly efektivnější na kvantovém hardwaru.
- Zrychlení vývoje: AI umožňuje pokrok v kvantovém výpočtu, aniž by se spoléhal na vyhrazený kvantový hardware.
HQCC může zase řídit AI:
- Poskytněte bezkonkurenční výpočetní výkon: Kvantové počítače zvládnou složité výpočty, se kterými klasické systémy bojují, což umožňuje modelům AI škálovat v oblastech, jako je věda o materiálech a objev drog.
- Nabídnout větší energetickou účinnost: Využitím klasického i kvantového zpracování může HQCC poskytovat větší energetickou účinnost pro úkoly AI.
Tento obousměrný vztah vytváří synergii mezi AI a kvantovými výpočty, zvyšuje výkon každého pole a otevírá nové možnosti napříč průmyslovými odvětvími, když budou i nadále dozrávat.
Chytrý krok do budoucnosti
Éra hybridního výpočtu není jen o technologii, ale o transformaci. Musíme si představit svět, kde se problémy, které kdysi trvalo roky, jsou nyní řešeny ve dnech nebo dokonce hodinách. Pokud dosáhneme dokonalé integrace HQCC, tato vize se rychle stane skutečností. Pro podniky, které si myslíte, je implementace hybridních řešení cestou k odemknutí dlouhodobého růstu, účinnosti a inovací.
