آیا محاسبات کوانتومی ارزش سرمایه‌گذاری جدید را دارد؟

منتشر‌شده در zdnet به تاریخ ۸ مارس ۲۰۲۱
لینک منبع: Is quantum computing worth the leaps of faith?

حتی یک سرمایه‌گذاری که در مراحل اولیه ممکن است ارزش سرمایه‌گذاری داشته باشد، حداقل باید مقداری سود سهام را قبل از رسیدن به سود کلی پرداخت کند. برای محاسبات کوانتومی، رویاهای چنین سود کلی ممکن است سریع‌تر از یک دسته از کیوبیت‌ها در حال فروپاشی باشد.

به عنوان یک ویراستار، من اغلب این تذکر را به نویسندگان خود می‌دادم: هرگز قول ندهید که چیزی را بدون ایجاد حداقل یک ابزار عملی برای تحویل ایجاد کنید. قول هرگز نباید چیزی باشد که آدم در غیاب عقل و منطق به آن متوسل شود، در غیر این صورت هرگونه تعهد بر اساس شهادت دروغ پیش‌بینی خواهد شد. به عنوان یک نویسنده، یاد گرفته‌ام که کلمه «قول» را از تعهداتم حذف کنم، زیرا ویراستاران بیشتر تمایل به تفسیر «قول می‌دهم» به عنوان بیانیه‌ای از ناامیدی تا تعهد دارند.

در این زمینه است که می‌توانیم با اطمینان بگوییم محاسبات کوانتومی وعده‌های فراوانی به ما می دهند.. اگر این کار به پایان برسد، QC به کلاس محاسبات ماتریسی بزرگ و پیچیده که شامل حجم زیادی از کار یادگیری ماشینی است، اجازه می‌دهد تا در لحظات به جای روزها، یا لحظات به جای سال‌ها-و یا، با داده‌های کافی در دست، لحظات به جای قرن‌ها اجرا شود. در فیزیک یک حالت عجیب و غریب وجود دارد که ما واقعا آن را درک نمی‌کنیم، اما شاید لازم نباشد آن را درک کنیم تا آن را تصدیق کنیم. با این وجود، به هر حال، شاید لازم باشد آن را درک کنیم تا بتوانیم به خوبی از آن استفاده کنیم.

اگر این اولین گزارش وضعیتZDNet شما است، نحوه کار آن به این صورت است: در اینجا، ما به طور سیستماتیک پتانسیل تکنولوژی‌ها برای نشان دادن تاثیر واقعی در بازارهای آن‌ها، و در کل جهان را ارزیابی می‌کنیم. برای هر تکنولوژی، ما به همان ده دسته تاثیر نگاه می‌کنیم، و پتانسیل فزاینده و کاهنده را به ترتیب در مقیاس‌های مثبت-۱۰و منفی-۱۰ نقطه‌ای رتبه‌بندی می‌کنیم. سپس در یک نمودار ۲بعدی دکارتی، به هر دسته جهت قطب‌نما یا بردار خود را می‌دهیم، موقعیت هر نقطه نفوذ را روی آن بردار رسم می‌کنیم، و مکان میانگین هندسی همه نقاط را محاسبه می‌کنیم. فاصله آن نقطه میانگین از مرکز مرده، امتیاز نهایی تاثیر ما است.

ممکن است به مطالعه مقاله مسابقه برای حفظ اسرار از انقلاب محاسبات کوانتومی علاقمند باشید.

خلاصه اجرایی

ما با خلاصه کردن سه نکته اصلی که ارزیابی ما آشکار ساخته‌است، آغاز خواهیم کرد:

۱. زمانی که پست‌ها حرکت می‌کنند شما تمرکز خود بر روی هدف را از دست می‌دهید.

رقابت محاسبات کوانتومی، همان‌طور که همکار ZDNet من دافنه لپرینس-رینگت اولین بار آن را ارائه کرد، یک تلاش جهانی، مشارکتی، و عمدتا آکادمیک برای ساخت یک دستگاه مکانیک کوانتومی بوده است که نه تنها از کامپیوترهای کلاسیک در کارهای دنیای واقعی بهتر عمل می‌کند، بلکه زمانی که به صورت آنلاین آورده شد، عملی‌تر از کلاسیک برای استفاده روزمره با آن وظایف است. نام اصلی این هدف «برتری کوانتومی» بود.

هرگز هدفی را برای محاسبات مبتنی بر سرور تعیین نکنید و انتظار نداشته باشید که گوگل آن را ادعا نکند. در اکتبر ۲۰۱۹، محققان گوگل ادعا کردند که به طور منطقی یک استک ۵۳ کیوبیت را حفظ کرده‌اند، و آی‌بی‌ام را به آن عدد زدند، و اولین پرچم برتری را بر جای گذاشتند. سپس محققان دیگر با موفقیت استدلال کردند که «منطق» در اینجا بسیار ذهنی است. علاوه بر این، آنها افزودند، مشکلی که آن‌ها حل کردند یک «مشکل واقعی» نبود. در فوریه ۲۰۲۱، گوگل دوباره ادعای برتری کرد، این بار با ماشین آنیل کوانتومی D-Link. و دوباره، شیرهای آب سرد به انفجار کامل تبدیل می‌شوند.

یک معیار جایگزین برای اولین بار اواخر سال گذشته پیشنهاد شد چیزی به نام عملی بودن کوانتومی بود، که هدف آن حفظ تمرکز محدودی بر مشاغلی بود که انسان‌ها واقعا می‌خواستند انجام دهند. اما پس از آن در ماه فوریه، حتی آن هدف رو به عقب افت کرد. یک محقق برجسته در این زمینه پیشنهاد کرد که هر چه بیشتر تلاش کنیم تا به آنچه «عملی بودن» است دست یابیم، تعداد کیوبیت‌های منسجم مورد نیاز برای رسیدن به این هدف افزایش می‌یابد، شاید به صورت نمایی.

کدام یک منجر به این می‌شود که فرد به درستی بپرسد، چرا یک هدف تجاری را برای خود تعیین کند که با طراحی، نمی‌توان به آن دست یافت؟

۲. چه چیزی بعد از همه چیز ما را آزار می‌دهد؟

صنعت امنیت IT توسط رویدادی تغییر یافت که در واقع هرگز رخ نداد، و شاید لازم نبود. در سال ۱۹۹۹، ترس این بود که هر سیستم کامپیوتری که تفسیر آن از زمان بر اساس یک فرمت با طول متوسط با یک سال دو رقمی بود، منجر به این شد که مردم ادعا کنند متخصص هستند تا فجایع جهانی را پیش‌بینی کنند. به عنوان مثال، پس از شنیدن به اصطلاح شهادت متخصص، یک کمیته فرعی مجلس سنا را مورد بررسی قرار داد، میکروپروسسورهای حساس به تاریخ در سیستم‌های پشتیبانی از زندگی می‌توانند باعث شوند که در طول ثانیه اول سال ۲۰۰۰ خاموش شوند.

این آماده‌سازی برای آن حادثه غیر‌رویدادی بود که صنعت امنیت سایبری را تغییر داد. امروزه، بیشتر آن هنوز متکی به پیش‌بینی (برخی می‌گویند وعده) یک تهدید جدی است. در طول آخرین کنفرانس فن‌آوری کوانتوم در اروپا، که عمدتا توسط دانشگاهیان و فیزیک‌دانان برگزار شد، یک موضوع شگفت‌انگیز برای ظهور بر روی این مدرک، «تهدید سیستم‌های کوانتوم» بود. رمزنگاری مدرن مانند چرخش یک کلید منسوخ می‌شود، ادعا می‌شود، لحظه‌ای که مه‌سنج‌های کوانتومی ورق زده می‌شوند، و QC به اندازه کافی برای استفاده روزمره قابل‌اعتماد می‌شود.

این درست مخالف موعظه کردن برای گروه همسرایان بود - و بیشتر شبیه موعظه کردن در یک فاحشه‌خانه بود. اما وجود همین وضع حاکی از برخی حقایق گویا بود. یکی این بود که چگونه یک بخش فرعی «ضد‌کوانتوم» از صنعت امنیتی در حال حاضر ظهور کرده‌ است، و پیام بازاریابی آن به خوبی تعریف شده است. دوم، با این حال، این بود که اکثریت «طرفدار کوانتوم» خود را از موضوعی که در شرکت‌شان مطرح شد، چشم‌بسته دیدند - پیشنهادی که آن‌ها هرگز پیامدهای فعالیت‌های خود را در نظر نگرفتند. آدم تعجب می‌کند که آیا ساعت‌های مچی دیجیتال آن‌ها ممکن است تا سال ۱۹۲۱ تنظیم شده باشد.

۳. علم به سطحی از صراحت نیاز دارد که برای صنعت تکنولوژی مناسب نیست.

وقتی علم یک مدل کسب‌وکار جدید ایجاد می‌کند، تنها می‌تواند به همان سرعتی که سرعت کشف علمی است، تکامل یابد. دانشمندان طبیعتا صادق هستند. وقتی سرعت کشف کند است، آن‌ها این را می‌گویند. آن‌ها احساسات خود را به اشتراک می‌گذارند و احساسات همکاران و حتی مشتریان خود را تایید می‌کنند. در مقابل، بازاریابی خوب تضمین می‌کند که «تجربه مشتری» هم مثبت است و هم از پیش تعیین‌شده.

یک دلیل برای وضعیت نامشخص اعتماد مصرف‌کننده و سرمایه‌گذار در QC این است که رهبران آن تاثیرات خود را به طور کامل به اشتراک می‌گذارند. زمانی که آن‌ها نمی‌دانند که آیا به اهداف خود نزدیک‌تر می‌شوند یا نه، و در عوض آیا این اهداف سریع‌تر از آن‌ها دور می‌شوند، آن‌ها این را با صراحت قابل‌توجهی می‌گویند. تجار اغلب اخبار خوب را ترجیح می‌دهند، حتی اگر جعلی باشد.

با این حال، در اینجا تمایز بین فرم باز شده مدل کسب‌وکار و مدل محاسبات علمی بسیار مهم است. یک پایه و اساس آشکار شده، کاملا قادر به حفظ ظاهر پیشرفت، نوآوری، و حسن‌نیت است، و لایه ضخیمی از کف کردن نرم بر روی بسیاری از نواقص و خطوط خطا را نشان می‌دهد که هر زمان که چندین گروه از انسان‌ها با یکدیگر هم‌کاری می‌کنند، پدیدار می‌شوند. اما یک موسسه علمی بحث‌های آزاد را دوست دارد. و بحث، با طراحی، دلالت بر عدم حل و فصل دارد.

شاید مطالعه مقاله کامپیوتر کوانتومی، مزیتی برای نظرسنجی‌های انتخاباتی؟ برای شما جالب باشد.

حوزه نفوذ

اکنون به هر دسته از نفوذ که در امتیاز نهایی ما نقش دارد نگاه کنید:

توانمندسازی ذینفع

این یک تفاوت اساسی بین توانمندسازی و غنی‌سازی است، که این مجموعه تلاش می‌کند تا آن را در نظر بگیرد. شما می‌توانید از یک سرویس یا حتی یک ایده سود ببرید، اما آیا می‌توانید از این غنی‌سازی برای ساخت چیزی جدید با ارزش استفاده کنید؟ این یک ناحیه (در میان چندین ناحیه) است که در آن QC در حال حاضر کم است. عملکرد کوانتومی در ایجاد موارد استفاده دنیای واقعی ناتوان است، که تنها یکی از آن‌ها می‌تواند کل وجود خود را توجیه کند. در ماه‌های اخیر، QC توانسته است تلاش‌های محاسباتی کلاسیک و رقابتی قابل‌توجهی را هم در رمزنگاری پس از کوانتوم و هم در یادگیری ماشینی مبتنی بر ماتریس ایجاد کند که همه آن‌ها تا حدی ضرورت توسعه کوانتومی را کاهش می‌دهند.

مزیت رقابتی

آیا درگیر بودن در صنعت QC باعث می‌شود که هر سازمانی رقابتی‌تر شود، و به آن روش یا تکنیکی بدهد که دیگران به آن دسترسی نداشته باشند؟ درباره تنها مفاهیم اصلی که یک تولید‌کننده QC در حال حاضر قادر به ارائه آن است، بازاریابی است. آکادمی تا حد زیادی مسئول تحقیقات کوانتومی است، که خوب است اگر شما بتوانید یک مدل کسب‌وکار را صرفا حول محصول کار تعاونی بسازید. این برای فارمینگ خوب است، اما چیز دیگری نیست.

پایداری کسب‌وکار

همانند هر ایده جدید جذاب در تکنولوژی، محاسبات کوانتومی باعث ایجاد بسیاری از شرکت‌های نوپا شده است. و از زمان جنگ جهانی دوم، همیشه هدف از هر راه‌اندازی استارتاپی تبدیل شدن به «IBM بعدی» نیست، بلکه تبدیل شدن به بخشی از یک شرکت مانندIBMs یا Oracles یا Ciscos است. پایداری معیاری است برای اینکه آیا کسب‌و‌کاری که در اطراف یک تکنولوژی ساخته شده است، پتانسیل رشد پایدار و بلند‌مدت، حتی به عنوان یک جز یا یک واحد کسب‌وکار جذب‌شده در برخی شرکت‌های دیگر را دارد.

آنچه برای پایداری مورد نیاز است یک فرمول دوره‌ای و تکراری برای موفقیت کسب‌وکار است. در حال حاضر، QC چنین فرمولی ندارد، اگرچه بسیاری از مواد تشکیل‌دهنده آن هنوز هم در حال پخت هستند. این به این معنی نیست که هنوز نمی‌توان آن را توسعه داد. اما در این دوره مداخله، این حقیقت که موفقیت بلند‌مدت QCs به حداقل یک یا شاید بیشتر از یک موفقیت علمی در حال تغییر جهانی وابسته است، به فن‌آوری‌های کلاسیک و رقابتی زمان می‌دهد تا مدل‌های کسب‌وکار دفاعی خود را بسازند.

پتانسیل تکامل

همانطور که قبلا در گزارش وضعیت بیان کردم، زمانی که یک سازمان مدل کسب‌وکار خود را حول یک محصول، خدمات، یا حتی یک ایده که به طور کامل مالک آن نیست، شکل می‌دهد، همه ذینفعان آن ملزم به تکامل آن، یا تماشای نابودی آن هستند. محاسبات کوانتومی بیش از آن سودآور است که متعلق به هر سازمانی باشد - نه در فضای کسب‌وکار امروز. امروزه، بسیار به تلاش‌های خستگی‌ناپذیر دانشگاهیان، که سطح موفقیت آن‌ها مستقیما با میزان همکاری آن‌ها متناسب است، بستگی دارد. انگیزه برای تکامل QC بیشتر کل داستان آن است.

اما در دوره مداخله قبل ازQC به حالت عملی معقول می‌رسد، تلاش‌های فعالی برای ایجاد خدمات محاسباتی علم‌گرا و با عملکرد بالا وجود دارد که آن‌ها را در نهایت برای کاهش تقاضا برای آنچه خدمات کوانتومی می‌توانند ارائه دهند، توسعه می‌دهد.

مشارکت در بازار

این یکی از معیارهای کلیدی است که تعیین می‌کند که آیا نمره نهایی تاثیر خالص QCs مثبت است یا منفی. یک نوع بازار برای خدمات کوانتومی وجود دارد، اما به طور حاشیه‌ای. امروزه، به نظر می‌رسد مشتریان آن محدود به سازمان‌هایی هستند که تمایل به مشارکت در آزمایش‌ها دارند. شما می‌دانید که وقتی بازارهای «آماده‌به‌کار» در این مثال برای سرگرم کردن مشتریان آینده تا زمان ظهور یک مورد استفاده در دنیای واقعی، در کنار هم قرار می‌گیرند، بازار توسعه‌نیافته است. تا زمانی که هر ارائه‌کننده منفرد، لگاریتم جام پایداری را می‌شکند و یک مثال برای دیگران تنظیم می‌کند، بازار خدمات پیشرفته مانند رمزنگاری پس از کوانتوم (PQC) در واقع سریع‌تر از رشد خود QC پیش می‌رود.

ارزش مشتری

برای اینکه یک تکنولوژی در این مقوله امتیاز بالایی کسب کند، باید یک محصول یا سرویس تعریف‌شده را در یک چرخه منظم تولید کند، که کثرت تعریف‌شده واضح مشتریان واقعا به آن نیاز داشته باشد، و همچنین امیدوارم که بخواهد. ما واقعا نمی‌دانیم، مانند این لحظه در زمان، یک سرویس محاسبات کوانتومی چه خواهد کرد. ما قول ظرفیت آن و برآورد ظرفیت آن را داده‌ایم، اما هیچ چیز تعریف‌شده‌ای که نیازهای مشتری را رفع کند، وجود ندارد. وضعیت مشابهی در مراحل اولیه صنعت در حال ظهور «محاسبات بدون سرور» رخ داد، که در آن خدمات در مراحل اولیه با عباراتی مانند «توابع لامبدا» تعریف شدند، که ممکن است با موقعیت کوچکی از توسعه‌دهندگان تشدید شده باشد، اما نه با افرادی که در واقع برای استفاده از این توابع هزینه پرداخت می‌کنند. در همین حال، هر چه این فن‌آوری نتواند به اهداف خود برسد، فرصت بیشتری برای رسیدن به چیزی که من آن را «تله ۵ G» می‌نامم، یک دوره طولانی از عدم تحقق آن، خواهد بود.

مشارکت اقتصادی

چیزی که امروز برای یک صنعتQC می‌گذرد، دانشگاهیان، مهندسان و برنامه‌نویسان را استخدام می‌کند. آن‌ها هنوز به تولید ناخالص داخلی کمک نمی‌کنند، اما سهم مثبتی در نیروی کار جهانی دارند. اگر بتوانیم آن را «بازار ضد‌کوانتوم» بنامیم، که از کاربردها و دفاع‌های NISQ در برابر «تهدید کوانتوم» تشکیل شده است، نه تنها عمل خود را سریع‌تر به هم نزدیک می‌کند، بلکه شانس خوبی برای حفظ خود در صورت فروپاشی چشم‌انداز QC دارد.

مطالعه مقاله نقش محاسبات کوانتومی در زمینه خدمت‌رسانی به بشریت توصیه می‌شود.

یکپارچگی اجتماعی

محاسبات کوانتومی به موضوع کنجکاوی قابل‌توجهی تبدیل شده است، اما شتاب ممکن است کند شود. بحث عمومی امروز مملو از موضوعات زیادی است که اساسی نیستند، و واقعیت‌هایی که خیالی هستند اگر توهمی نباشند، برای علم که چیز دیگری تولید کند که قادر به نگهداری آن نباشد. عموم هنوز ازQC خسته نشده‌اند، اما سال ۲۰۲۱ هنوز اوایل راه است.

مزیت فرهنگی

آنچه ما از تحقیقات QC می‌آموزیم، چه به یک صنعت تبدیل شود و چه نشود، تاثیری ماندگار و دائمی بر چگونگی چارچوب‌بندی مشکلاتی که هنوز حل نکرده‌ایم خواهد داشت. الگوریتم یک شکل هنری است. این ریاضی در حال حرکت است. بسیاری از هوش مصنوعی کاربران خود را از الگوریتم‌ها در قلب فرآیندهای خود دور می‌کند، انگار که یک هسته رادیواکتیو است که نیاز به محافظت در برابر موجودات زنده دارد. کوانتوم دوباره به برخی از ماهیچه‌های قدیمی و بی‌رحمانه در ذهن ما نیرو بخشیده است، و هر گونه احساس طغیان «تهدید کوانتومی» بالا می‌رود، نمی‌تواند کاملا با این رقابت کند.

استفاده از سیستم‌های زیست‌محیطی

طبق تعریف، یک اکوسیستم منابع را برای امرار معاش خود تولید می‌کند. در میان هر گروهی از افراد واجد شرایط و با تجربه، در گردآوری استعدادهای فکری، جامعه دانشگاهی بهترین است. مردم مورد نیاز برای یک اکوسیستم QC همه اینجا هستند. یک دلیل برای ماندن طولانی آن‌ها در آنجا بعد از سال ۲۰۲۳ - چیزی که آن‌ها می‌توانستند برای یکدیگر فراهم کنند تا گروه خود را با هم و متمرکز نگه دارند - هنوز مشخص نشده است. و هنوز چیزی برای تضمین این که حتی کم‌ترین بار «عملی بودن کوانتومی» نیز پاک‌سازی شده است، وجود ندارد، موادی که اکو‌سیستم‌ها را می‌سازند، به صورت جادویی خود را آشکار خواهند کرد.

دیدگاه نهایی

چیزی که تعیین می‌کند که آیا امتیاز تاثیر نهایی مثبت است یا منفی، این است که نیمی از میانگین آن به ترتیب در بالا یا پایین قرار می‌گیرد. در یک سطح، این ممکن است منصفانه به نظر نرسد. اگر تفاوت خالص تنها در یکی از نکات نمرات تاثیر از منفی به مثبت باشد، خود نمره نهایی می‌تواند علائم را تغییر دهد. یک منفی قوی با یک محاسبه مجدد به یک مثبت قوی تبدیل می‌شود. در برخی موارد، یک انحراف مثبت می‌تواند امتیاز نهایی را کاهش دهد، نه بالا. یک ریاضی‌دان خوب ممکن است این سیستم را سفسطه‌آمیز از طرف من بداند.

اما یک مورخ خوب یک روند مشابه را در دنیای روزمره تشخیص می‌دهد: بهترین نیات ما در برابر ما عمل می‌کنند، زمانی که آن‌ها نمی‌توانند هماهنگ و با یک برنامه هماهنگ کار کنند. در میان سایر نمرات تاثیر، ارزش مطلق نمره نهایی محاسبه کوانتومی نسبتا قوی است. و چون میانگین آن درست پایین‌تر از خط محور Y قرار می‌گیرد، به سختی منفی است. این نشان‌دهنده یک پدیده دنیای واقعی است: اگر صنعت QC تلاش کمتری را برای ایجاد یک تیم همکاری دانشگاهی صرف کند تا یک مورد استفاده عملی که مشتریان واقعا می‌خواهند، و می‌تواند یک مدل تجاریQC را توجیه کند، این نشانه می‌تواند واقعا برعکس شود.

شاید موارد استفاده ساده‌تر و کم‌تر جذاب به اندازه ماشین‌های خود-راننده عالی نباشند. اما آخرین زنگ هشدار برای محاسبات کوانتومی به صدا در‌آمده است. حالا وقت آن است که دختران و پسران بزرگ از رختخواب بیرون بجهند، از جامه‌هاشان بیرون بیایند و در شلوار خود فرو روند، دست‌هایشان را کثیف کنند و چیزی ماندگار و دائمی بسازند. زمان وعده‌ها در « ۰۰.» منقضی شد.

این متن با استفاده از ربات مترجم مقاله تکنولوژی ترجمه شده و به صورت محدود مورد بازبینی انسانی قرار گرفته است.در نتیجه می‌تواند دارای برخی اشکالات ترجمه باشد.

مقالات لینک‌شده در این متن می‌توانند به صورت رایگان با استفاده از مقاله‌خوان ترجمیار به فارسی مطالعه شوند.