Pasaulio ekonomikos forumas savo naujausioje pasaulinės rizikos ataskaitoje įspėja, kad mūsų pasenusi skaitmeninė infrastruktūra ir vėlesnės paslaugos sunkiai atitinka didėjančius šiuolaikinio pasaulio poreikius. Laimei, kvantinė kompiuterija tai gali išspręsti.
Ji žada ne tik spartesnius skaičiavimus, bet ir siūlo būdą, kaip išspręsti problemas, kurias ilgai laikėme neišsprendžiamomis. Nuo to, kaip gyvename ir dirbame, iki to, kaip saugome savo planetą, kvantiniai skaičiavimai gali pakeisti kiekvieną mūsų gyvenimo aspektą.
Todėl pateikiame jums 5 būdus, kaip kvantiniai kompiuteriai pakeis mūsų ateitį.
1. Sveikatos priežiūra
Labai svarbi kasdienio gyvenimo dalis yra sveikatos priežiūra. Tai pramonė, kuri susiduria su didžiuliais iššūkiais, ypač kai kalbama apie sergančiuosius retomis ligomis.
Trumpai tariant, yra daugiau nei 7 000 retųjų ligų, iš kurių apie 95 proc. neturi veiksmingo gydymo.
Tūkstančiai retųjų ligų ir ribotas mokslinių tyrimų finansavimas apsunkina veiksmingų gydymo būdų paiešką. Pacientai ir jų šeimos nariai nuolat kovoja su nežinomybe. Būtent čia kvantinė kompiuterija gali būti labai svarbi.
Naudodami naują algoritmą, vadinamą kvantiniu ekstremaliuoju mokymusi, mokslininkai gali veiksmingiau modeliuoti ir optimizuoti molekulines struktūras, kurios nepasiekiamos klasikiniams kompiuteriams, kad rastų perspektyviausius kandidatus į vaistus.
Algoritmas sujungia kvantinius ir klasikinius skaičiavimo būdus, panaudojant abiejų būdų galią sudėtingoms problemoms spręsti ir dideliems duomenų rinkiniams apdoroti. Tai gali padėti sukurti greitesnius ir ekonomiškesnius gydymo būdus, ypač retų ligų atveju.
Be to, tai atveria galimybes kurti naujus retų ligų gydymo būdus, kurie anksčiau buvo laikomi neįmanomais dėl investicijų trūkumo arba dėl mokslinio sudėtingumo. Tai gali turėti – ir turės – didelį poveikį milijonų žmonių gyvenimui.
2. Orų pronozavimas
Ne paslaptis, kad orai taip pat daro didelę įtaką mūsų gyvenimui, Tiesą sakant, šie metai tai labai akivaizdžiai patvirtino. Kol kas 2024-ieji metai prognozuojami kaip šilčiausi metai pasaulyje, o ekstremalūs orai tapo „nauja norma“.
Klimato kaita ir kylanti temperatūra sukelia šalutinį poveikį, kurį dar tik pradedame suvokti, o nenuspėjami orų modeliai trikdo viską – nuo įmonių veiklos rezultatų iki tiekimo grandinių ir net to, ką valgome.
Todėl tikslios prognozės yra labai svarbios. Kvantiniai skaičiavimai turi didelį potencialą netolimoje ateityje, nes jais galima apdoroti didžiulius duomenų rinkinius neregėtu greičiu.
Tradiciniai kompiuteriai sunkiai susidoroja su milžiniškais duomenų kiekiais, reikalingais sudėtingoms orų sistemoms modeliuoti, kai tokie kintamieji kaip temperatūra, drėgmė, oro slėgis ir vandenyno srovės tarpusavyje sudėtingai sąveikauja.
Tačiau kvantiniai kompiuteriai gali tai padaryti. Pavyzdžiui, ūkininkai, priimdami sprendimus, kada sėti ir nuimti derlių, remiasi tiksliomis prognozėmis. Turėdami geresnius ir ankstesnius prognozavimo modelius, kuriuos netrukus sukurs kvantiniai kompiuteriai, jie galės veiksmingiau reaguoti į orų pokyčius.
3. Dirbtinio intelekto stiprinimas ir tobulinimas
Kvantinių kompiuterių potencialas yra platesnis nei tik orų prognozavimas. Jis gali sukelti revoliuciją ir kitose technologijose. Nors dirbtinis intelektas įsitvirtino mūsų kasdieniame gyvenime, jo skaičiavimų poreikis auga eksponentiškai.
Vos po trejų metų dirbtinio intelekto serveriai gali sunaudoti tiek pat energijos, kiek Švedija. Didelių kalbos modelių ir kitų dirbtinio intelekto sistemų mokymo procesui, kuriam reikia daug energijos, reikia milžiniškos skaičiavimo galios.
Iš tiesų, dauguma kompiuterių šiandien dirba maksimaliu pajėgumu tik nedidelę laiko dalį, o tie, kurie teikia debesų interneto paslaugas, visu pajėgumu veikia mažiau nei pusę laiko.
Kvantiniai kompiuteriai, net ir patys pažangiausi, sunaudoja tik dalį šiandieninių superkompiuterių suvartojamos energijos, o jų našumas yra didesnis ir pastovesnis.
Pavyzdžiui, šaltųjų atomų kvantiniai kompiuteriai naudoja vos kelis kilovatus, palyginti su duomenų centruose esančiais įprastais kompiuteriais, kuriems reikia megavatų.
Toks energijos vartojimo efektyvumas reiškia, kad kvantiniai kompiuteriai galėtų smarkiai sumažinti anglies dioksido emisiją dirbtinio intelekto ir kitoms skaičiavimo užduotims.
Taip patskaitykite
Kartu su dirbtiniu intelektu jis gali optimizuoti tokius procesus kaip energijos tinklų valdymas ir išteklių paskirstymas, todėl dirbtinis intelektas galėtų efektyviau atlikti savo užduotis ir daryti mažesnį poveikį aplinkai.
4. Ekologiškesnė planeta
Pasauliui kovojant su didėjančiais energijos poreikiais, kvantinė kompiuterija taip pat gali padėti kovoti su klimato kaita. Duomenų centrai, atsakingi už didžiulius dirbtinio intelekto ir kitų technologijų skaičiavimo poreikius, tapo pagrindiniais pasaulinio anglies dioksido išmetimo šaltiniais.
Tiesą sakant, 2020-2022 m. „Google“, „Microsoft“, „Meta“ ir „Apple“ „vidinių“ arba kompanijoms priklausančių duomenų centrų realus išmetamųjų teršalų kiekis greičiausiai bus apie 662 proc. arba 7,62 karto didesnis nei oficialiai skelbiama.
Tačiau kvantinė kompiuterija gali paspartinti švaresnių technologijų, pavyzdžiui, geresnių akumuliatorių ir efektyvesnių saulės elementų, taip pat efektyvesnių energijos požiūriu hibridinių kompiuterių kūrimą.
Modeliuodami neregėto detalumo molekulines struktūras, kvantiniai kompiuteriai galėtų nustatyti medžiagas, kurios efektyviau kaupia energiją arba efektyviau ją konvertuoja, o tai leistų pasiekti technologinį proveržį.
Mažindami energijos suvartojimą ir didindami efektyvumą, kvantiniai kompiuteriai priartins mus prie tikrumo, kurio reikia kuriant tvarius sprendimus kovai su klimato kaita.
5. Kasdienių produktų gerinimas
Medžiagų mokslas – tai mokslas apie tai, kaip medžiagų struktūra daro įtaką jų savybėms. Medžiagos – nuo plieno dangoraižiuose iki silicio išmaniuosiuose telefonuose – yra mūsų šiuolaikinio pasaulio pagrindas.
Kvantiniai skaičiavimai gali gerokai pagreitinti medžiagų mokslo skaičiavimo užduotis ir pakeisti mūsų kasdienį gyvenimą.
Kvantiniai kompiuteriai atomų lygmeniu gali modeliuoti medžiagų savybes daug tiksliau nei klasikinės sistemos ir atrasti visiškai naujų junginių, pasižyminčių pageidaujamomis savybėmis, pavyzdžiui, didesniu tvirtumu, mažesniu svoriu ar geresniu laidumu, o tai labai svarbu tokiose pramonės šakose kaip aviacijos ir automobilių gamyba.
Pavyzdžiui, kvantiniai kompiuteriai gali modeliuoti atomų sąveiką tokiose medžiagose kaip geležis ir mangano oksidas, kad būtų galima ištirti tokias savybes kaip magnetizmas, kuris yra labai svarbus elektros ir elektronikos inžinerijos komponentas.
Šie modeliavimai atskleidžia informaciją apie tai, kaip atomai galėtų išsidėstyti taip, kad susidarytų norimų magnetinių savybių turinčios medžiagos, todėl galima sukurti naujas ir patobulintas medžiagas, tinkamas kompiuterinei įrangai ir superlaidininkams.
