පෙර ක්ෂිතිජය - සහ ඉන් ඔබ්බට ...
අන්තර්ගතය
එක් අතකින්, ඔවුන් අපට පිළිකාව පරාජය කිරීමට, කාලගුණය නිවැරදිව පුරෝකථනය කිරීමට සහ න්‍යෂ්ටික විලයනය ප්‍රගුණ කිරීමට අපට උපකාර කළ යුතුය. අනෙක් අතට, ඔවුන් ගෝලීය විනාශයක් හෝ මනුෂ්‍යත්වය වහල්භාවයට පත් කරනු ඇතැයි යන බිය තිබේ. කෙසේ වෙතත්, මේ මොහොතේ, ගණනය කිරීමේ රාක්ෂයන්ට තවමත් මහා හොඳ සහ විශ්වීය අයහපත එකවර කිරීමට නොහැකි වී තිබේ.
60 ගණන්වලදී, වඩාත් කාර්යක්ෂම පරිගණකවලට බලය තිබුණි megaflops (තත්පරයට පාවෙන ලක්ෂ්‍ය මෙහෙයුම් මිලියන ගණනක්). සැකසුම් බලය සහිත පළමු පරිගණකය ඉහළ 1 GFLOPS (gigaflops) විය ක්රේ 21985 දී Cray Research විසින් නිෂ්පාදනය කරන ලදී. සැකසුම් බලය සහිත පළමු ආකෘතිය 1 TFLOPS ට වැඩි (teraflops) විය ASCI රතු1997 දී Intel විසින් නිර්මාණය කරන ලදී. බලය 1 PFLOPS (petaflops) ළඟා විය මාර්ග ධාවකය2008 දී IBM විසින් නිකුත් කරන ලදී.
වත්මන් පරිගණක බල වාර්තාව චීන සන්වේ ටයිහුලයිට් වෙත අයත් වන අතර එය 9 PFLOPS වේ.
ඔබට පෙනෙන පරිදි, වඩාත්ම බලවත් යන්ත්‍ර තවමත් පෙටාෆ්ලොප් සිය ගණනකට ළඟා වී නැතත්, වැඩි වැඩියෙන් exascale පද්ධතිඑහි බලය සැලකිල්ලට ගත යුතුය exaflopsach (EFLOPS), i.e. තත්පරයකට මෙහෙයුම් 1018කට වඩා වැඩි ප්‍රමාණයක්. කෙසේ වෙතත්, එවැනි ව්යුහයන් තවමත් විවිධ මට්ටමේ නවීනත්වයේ ව්යාපෘතිවල වේදිකාවේ පමණි.
අඩු කිරීම් (, තත්පරයකට පාවෙන ලක්ෂ්‍ය මෙහෙයුම්) යනු මූලික වශයෙන් විද්‍යාත්මක යෙදුම්වල භාවිතා වන පරිගණක බලයේ ඒකකයකි. එය කලින් භාවිතා කළ MIPS බ්ලොක් එකට වඩා බහුකාර්ය වේ, එනම් තත්පරයකට ප්‍රොසෙසර උපදෙස් ගණනයි. flop යනු SI නොවේ, නමුත් එය 1/s ඒකකයක් ලෙස අර්ථ දැක්විය හැක.
ඔබට පිළිකා සඳහා exascale අවශ්ය වේ
එක්සෆ්ලොප්ස් හෝ පෙටාෆ්ලොප් දහසක්, ඉහළම සුපිරි පරිගණක XNUMXට වඩා වැඩිය. එවැනි බලයක් සහිත නව යන්ත්‍ර පරම්පරාවක් විවිධ ක්ෂේත්‍රවල ජයග්‍රහණ ගෙන එනු ඇතැයි විද්‍යාඥයෝ බලාපොරොත්තු වෙති.
ශීඝ්‍රයෙන් දියුණු වන යන්ත්‍ර ඉගෙනුම් තාක්ෂණයන් සමඟ ඒකාබද්ධ වූ Exascale සැකසුම් බලය, උදාහරණයක් ලෙස, අවසානයේ පිළිකා කේතය බිඳ දමන්න. පිළිකා හඳුනා ගැනීමට සහ ප්‍රතිකාර කිරීමට වෛද්‍යවරුන් සතුව තිබිය යුතු දත්ත ප්‍රමාණය කෙතරම් විශාලද යත් සාමාන්‍ය පරිගණකවලට එම කාර්යය සමඟ සාර්ථකව කටයුතු කිරීමට අපහසුය. සාමාන්‍ය තනි ගෙඩියක් බයොප්සි අධ්‍යයනයකදී, මිලියන 8 කට වඩා මිනුම් ගනු ලබන අතර, එම කාලය තුළ වෛද්‍යවරුන් විසින් ගෙඩියේ හැසිරීම, ඖෂධීය ප්‍රතිකාර සඳහා එහි ප්‍රතිචාරය සහ රෝගියාගේ ශරීරයට ඇති බලපෑම විශ්ලේෂණය කරයි. මෙය සැබෑ දත්ත සාගරයකි.
එක්සත් ජනපද බලශක්ති දෙපාර්තමේන්තුවේ (DOE) Argone රසායනාගාරයේ Rick Stevens පැවසීය. -
පරිගණක බලය සමඟ වෛද්‍ය පර්යේෂණ ඒකාබද්ධ කිරීම, විද්‍යාඥයන් වැඩ කරමින් සිටිති CANDLE ස්නායු ජාල පද්ධතිය (). එක් එක් රෝගියාගේ පුද්ගල අවශ්‍යතා අනුව සකස් කරන ලද ප්‍රතිකාර සැලැස්මක් පුරෝකථනය කිරීමට සහ සංවර්ධනය කිරීමට මෙය ඔබට ඉඩ සලසයි. මෙය විද්‍යාඥයින්ට ප්‍රධාන ප්‍රෝටීන් අන්තර්ක්‍රියා වල අණුක පදනම අවබෝධ කර ගැනීමට, පුරෝකථන ඖෂධ ප්‍රතිචාර ආකෘති සංවර්ධනය කිරීමට සහ ප්‍රශස්ත ප්‍රතිකාර ක්‍රමෝපායන් යෝජනා කිරීමට උපකාරී වනු ඇත. අද දන්නා බලවත්ම සුපිරි යන්ත්‍රවලට වඩා 50 සිට 100 ගුණයක වේගයෙන් CANDLE යෙදුම ධාවනය කිරීමට exascale පද්ධතිවලට හැකි වනු ඇතැයි Argone විශ්වාස කරයි.
එබැවින්, අපි exascale සුපිරි පරිගණකවල පෙනුම දෙස බලා සිටිමු. කෙසේ වෙතත්, පළමු අනුවාදයන් අනිවාර්යයෙන්ම එක්සත් ජනපදයේ දිස් නොවනු ඇත. ඇත්ත වශයෙන්ම, එක්සත් ජනපදය ඒවා නිර්මාණය කිරීමට තරඟයේ යෙදී සිටින අතර, පළාත් පාලන ආයතන ව්‍යාපෘතියක් ලෙස හැඳින්වේ අරෝරා AMD, IBM, Intel සහ Nvidia සමඟ සහයෝගයෙන් කටයුතු කරයි, විදේශීය තරඟකරුවන්ට වඩා ඉදිරියෙන් සිටීමට උත්සාහ කරයි. කෙසේ වෙතත්, මෙය 2021 ට පෙර සිදුවනු ඇතැයි අපේක්ෂා නොකෙරේ. මේ අතර, 2017 ජනවාරි මාසයේදී, චීන විශේෂඥයින් exascale prototype නිර්මාණය කිරීම නිවේදනය කළේය. මෙවන් පරිගණක ඒකකයක පූර්ණ ක්‍රියාකාරී ආකෘතියක් වන්නේ - Tianhe-3 - කෙසේ වෙතත්, එය ඉදිරි වසර කිහිපය තුළ සූදානම් වනු ඇතැයි සිතිය නොහැක.
චීන ජාතිකයන් තදින් අල්ලාගෙන සිටිති
කාරණය වන්නේ 2013 සිට චීනයේ වර්ධනයන් ලෝකයේ බලවත්ම පරිගණක ලැයිස්තුවේ ඉහළින්ම සිටීමයි. ඔහු වසර ගණනාවක් ආධිපත්යය දැරීය Tianhe-2දැන් අත්ල අයිති වන්නේ සඳහන් කර ඇති අයටයි සන්වේ ටාහු එළයි. මධ්‍යම රාජධානියේ ඇති මෙම බලවත්ම යන්ත්‍ර දෙක එක්සත් ජනපද බලශක්ති දෙපාර්තමේන්තුවේ ඇති සියලුම සුපිරි පරිගණක විසිඑකකට වඩා බලවත් බව විශ්වාස කෙරේ.
ඇමරිකානු විද්‍යාඥයින්ට ඇත්ත වශයෙන්ම වසර පහකට පෙර ඔවුන් දැරූ ප්‍රමුඛ ස්ථානය නැවත ලබා ගැනීමට අවශ්ය වන අතර ඔවුන්ට මෙය කිරීමට ඉඩ සලසන පද්ධතියක් මත වැඩ කරමින් සිටිති. එය ටෙනසිහි ඕක් රිජ් ජාතික රසායනාගාරයේ ඉදිකරනු ලැබේ. සමුළුව (2), සුපිරි පරිගණකයක් මෙම වසර අගදී ආරම්භ කිරීමට සැලසුම් කර ඇත. එය Sunway TaihuLight හි බලය ඉක්මවා යයි. එය වඩා ශක්තිමත් සහ සැහැල්ලු නව ද්‍රව්‍ය පරීක්ෂා කිරීමට සහ සංවර්ධනය කිරීමට, ධ්වනි තරංග භාවිතයෙන් පෘථිවි අභ්‍යන්තරය අනුකරණය කිරීමට සහ විශ්වයේ සම්භවය විමර්ශනය කරන තාරකා භෞතික විද්‍යා ව්‍යාපෘති සඳහා සහාය වීමට භාවිතා කරනු ඇත.
2. සමුළු සුපිරි පරිගණකයේ අවකාශීය සැලැස්ම
සඳහන් කර ඇති Argone ජාතික රසායනාගාරයේදී, විද්‍යාඥයන් ඉක්මනින්ම ඊටත් වඩා වේගවත් උපාංගයක් තැනීමට සැලසුම් කරයි. ලෙස හැඳින්වේ A21කාර්ය සාධනය petaflops 200 දක්වා ළඟා වනු ඇතැයි අපේක්ෂා කෙරේ.
ජපානයද සුපිරි පරිගණක තරඟයට සහභාගී වේ. එක්සත් ජනපද-චීන එදිරිවාදිකම් නිසා එය මෑතදී තරමක් යටපත් වී තිබුණත්, දියත් කිරීමට සැලසුම් කරන්නේ මේ රටයි. ABKI පද්ධතිය (), පෙටාෆ්ලොප් 130 ක බලයක් පිරිනැමීම. ජපන් ජාතිකයින් බලාපොරොත්තු වන්නේ එවැනි සුපිරි පරිගණකයක් AI (කෘතිම බුද්ධිය) හෝ ගැඹුරු ඉගෙනීම වර්ධනය කිරීමට භාවිතා කළ හැකි බවයි.
මේ අතර, යුරෝපා පාර්ලිමේන්තුව යුරෝ බිලියන යුරෝ සුපිරි පරිගණකයක් නිෂ්පාදනය කිරීමට තීරණය කර ඇත. මෙම පරිගණක රාක්ෂයා 2022 සහ 2023 ආරම්භයේදී අපගේ මහාද්වීපයේ පර්යේෂණ මධ්‍යස්ථාන සඳහා එහි වැඩ ආරම්භ කරනු ඇත. යන්ත්රය ඇතුළත ඉදි කරනු ලැබේ EuroGPC ව්යාපෘතියසහ එහි ඉදිකිරීම් සාමාජික රටවල් විසින් අරමුදල් සපයනු ලැබේ - එබැවින් පෝලන්තය ද මෙම ව්‍යාපෘතියට සහභාගී වනු ඇත. එහි පුරෝකථනය කරන ලද බලය සාමාන්‍යයෙන් හඳුන්වනු ලබන්නේ "පෙර-exascale" ලෙසිනි.
මේ වන විට, 2017 ශ්‍රේණිගත කිරීම අනුව, ලෝකයේ වේගවත්ම සුපිරි පරිගණක පන්සියයක් අතරින්, චීනය සතුව එවැනි යන්ත්‍ර 202 ක් (40%), ඇමරිකාව 144 (29%) පාලනය කරයි.
එක්සත් ජනපදයේ 35% හා සසඳන විට චීනය ද ලෝකයේ පරිගණක බලයෙන් 30% භාවිතා කරයි. ලැයිස්තුවේ වැඩිපුරම සුපිරි පරිගණක ඇති ඊළඟ රටවල් වන්නේ ජපානය (පද්ධති 35), ජර්මනිය (20), ප්‍රංශය (18) සහ එක්සත් රාජධානිය (15) ය. උපන් රට කුමක් වුවත්, බලවත්ම සුපිරි පරිගණක පන්සියයක්ම ලිනක්ස් හි විවිධ අනුවාද භාවිතා කරන බව සඳහන් කිරීම වටී.
ඔවුන් විසින්ම නිර්මාණය කරති
සුපිරි පරිගණක දැනටමත් විද්‍යා හා තාක්ෂණ කර්මාන්ත සඳහා උපකාර වන වටිනා මෙවලමකි. ජීව විද්යාව, කාලගුණය සහ දේශගුණ පුරෝකථනය, තාරකා භෞතික විද්යාව සහ න්‍යෂ්ටික අවි වැනි ක්ෂේත්‍රවල ස්ථාවර ප්‍රගතියක් (සහ සමහර විට විශාල ඉදිරි පිම්මක්) ඇති කිරීමට ඒවා පර්යේෂකයන්ට සහ ඉංජිනේරුවන්ට හැකියාව ලබා දෙයි.
ඉතිරිය ඔවුන්ගේ බලය මත රඳා පවතී. ඉදිරි දශක කිහිපය තුළ, සුපිරි පරිගණක භාවිතය මගින් මෙම වර්ගයේ අති නවීන යටිතල පහසුකම් සඳහා ප්‍රවේශය ඇති රටවල ආර්ථික, මිලිටරි සහ භූ දේශපාලනික තත්ත්වය සැලකිය යුතු ලෙස වෙනස් කළ හැකිය.
මෙම ක්ෂේත්රයේ ප්‍රගතිය කෙතරම් වේගවත්ද යත් නව පරම්පරාවේ මයික්‍රොප්‍රොසෙසර සැලසුම් කිරීම දැනටමත් බොහෝ මානව සම්පත් සඳහා පවා අපහසු වී ඇත. මේ හේතුව නිසා, දියුණු පරිගණක මෘදුකාංග සහ සුපිරි පරිගණක "සුපිරි" උපසර්ගය සහිත පරිගණක ද ඇතුළුව පරිගණක සංවර්ධනය සඳහා වැඩි වැඩියෙන් ප්‍රමුඛ කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි.
3. ජපන් සුපිරි පරිගණකය
පරිගණක සුපිරි බලවතුන්ට ස්තුතිවන්ත වන්නට ඖෂධ සමාගම්වලට ඉක්මනින්ම සම්පූර්ණයෙන්ම ක්‍රියාත්මක වීමට හැකි වනු ඇත මිනිස් ජාන විශාල ප්‍රමාණයක් සැකසීම, විවිධ රෝග සඳහා නව ඖෂධ සහ ප්‍රතිකාර නිර්මාණය කිරීමට උපකාර වන සතුන් සහ ශාක.
සුපිරි පරිගණක සංවර්ධනය සඳහා රජයන් මෙතරම් ආයෝජනය කිරීමට තවත් හේතුවක් (ඇත්ත වශයෙන්ම ප්‍රධාන ඒවායින් එකකි). වඩාත් කාර්යක්ෂම වාහන අනාගත හමුදා නායකයින්ට ඕනෑම සටන් තත්වයකදී පැහැදිලි සටන් ක්‍රමෝපායන් වර්ධනය කිරීමටත්, වඩාත් ඵලදායී ආයුධ පද්ධති සංවර්ධනය කිරීමටත්, නීතිය ක්‍රියාත්මක කිරීමට සහ බුද්ධි අංශවලට ඇති විය හැකි තර්ජන කල්තියා හඳුනා ගැනීමටත් සහාය වනු ඇත.
මොළයේ අනුකරණය සඳහා ප්රමාණවත් බලයක් නොමැත
නව සුපිරි පරිගණක දිගු කලක් තිස්සේ අප දන්නා ස්වාභාවික සුපිරි පරිගණකය - මිනිස් මොළය තේරුම් ගැනීමට උපකාරී විය යුතුය.
ජාත්‍යන්තර විද්‍යාඥයින් කණ්ඩායමක් මෑතකදී මොළයේ ස්නායු සම්බන්ධතා ආකෘතිකරණයේ වැදගත් නව පියවරක් නියෝජනය කරන ඇල්ගොරිතමයක් නිපදවා ඇත. අලුත් ඇල්ගොරිතම නැත, ෆ්‍රොන්ටියර්ස් හි නියුරෝ ඉන්ෆොමැටික්ස් හි ප්‍රකාශයට පත් කරන ලද විවෘත ප්‍රවේශ පත්‍රිකාවක විස්තර කර ඇති අතර, සුපිරි පරිගණක මත අන්තර් සම්බන්ධිත මිනිස් මොළයේ නියුරෝන බිලියන 100 ක් අනුකරණය කිරීමට අපේක්ෂා කෙරේ. ජර්මානු පර්යේෂණ මධ්‍යස්ථානයේ ජුලිච්, නෝර්වීජියානු ජීව විද්‍යා විශ්ව විද්‍යාලය, ආචෙන් විශ්ව විද්‍යාලය, ජපන් RIKEN ආයතනය සහ ස්ටොක්හෝම්හි KTH රාජකීය තාක්ෂණ ආයතනයේ විද්‍යාඥයින් මෙම කාර්යයට සම්බන්ධ වූහ.
2014 සිට, ජර්මනියේ ජුලිච් සුපිරි පරිගණක මධ්‍යස්ථානයේ RIKEN සහ JUQUEEN සුපිරි පරිගණක මත මහා පරිමාණ ස්නායු ජාල සමාකරණ ක්‍රියාත්මක වන අතර, මිනිස් මොළයේ ඇති නියුරෝන වලින් 1%ක පමණ සම්බන්ධතා අනුකරණය කරයි. ඇයි ගොඩක් විතරක්? සුපිරි පරිගණකවලට මුළු මොළයම අනුකරණය කළ හැකිද?
ස්වීඩන් සමාගමක් වන KTH හි Susanne Kunkel පැහැදිලි කරයි.
සමාකරණය අතරතුර, නියුරෝන ක්‍රියාකාරී විභවයක් (කෙටි විද්‍යුත් ආවේග) ආසන්න වශයෙන් සියලුම පුද්ගලයින් 100 වෙත යැවිය යුතුය. කුඩා පරිගණක, නෝඩ් ලෙස හැඳින්වේ, සෑම එකක්ම සත්‍ය ගණනය කිරීම් සිදු කරන ප්‍රොසෙසර ගණනාවකින් සමන්විත වේ. සෑම නෝඩයක්ම මෙම නෝඩයේ පවතින අතථ්‍ය නියුරෝනවලට සම්බන්ධ මෙම ආවේගයන්ගෙන් කුමන දැයි පරීක්ෂා කරයි.
4. නියුරෝන වල මොළයේ සම්බන්ධතා ආදර්ශණය කිරීම, i.e. අපි ගමනේ ආරම්භයේ පමණයි (1%)
නිසැකවම, එක් නියුරෝනයකට මෙම අතිරේක බිටු සඳහා ප්‍රොසෙසරවලට අවශ්ය පරිගණක මතක ප්‍රමාණය ස්නායු ජාලයේ ප්‍රමාණය සමඟ වැඩි වේ. සමස්ත මිනිස් මොළයේ 1% අනුකරණයෙන් ඔබ්බට යාමට (4) අවශ්ය වේ XNUMX ගුණයකින් වැඩි මතකයක් අද සියලුම සුපිරි පරිගණක වල තිබෙන ප්‍රමාණයට වඩා. එබැවින්, අනාගත exascale සුපිරි පරිගණක සන්දර්භය තුළ පමණක් මුළු මොළයේම අනුකරණයක් ලබා ගැනීම ගැන කතා කළ හැකිය. ඊළඟ පරම්පරාවේ NEST ඇල්ගොරිතම ක්‍රියා කළ යුතු ස්ථානය මෙයයි.
ලෝකයේ TOP-5 සුපිරි පරිගණක
1. Sanway TaihuLight – 93 PFLOPS සුපිරි පරිගණකයක් 2016 දී චීනයේ Wuxi හි දියත් කරන ලදී. 2016 ජූනි මාසයේ සිට, එය ලොව ඉහළම පරිගණක බලය සහිත සුපිරි පරිගණක TOP500 ලැයිස්තුවේ ඉහළින්ම සිටී.
2. Tianhe-2 (ක්ෂීරපථය-2) යනු චීනයේ NUDT () විසින් සාදන ලද 33,86 PFLOPS පරිගණක බලයක් සහිත සුපිරි පරිගණකයකි. 2013 ජුනි මාසයේ සිට
2016 ජූනි වන තෙක් එය ලොව වේගවත්ම සුපිරි පරිගණකය විය.
3. පීස් ඩින්ට් - ක්රේ විසින් සංවර්ධනය කරන ලද නිර්මාණයක්, ස්විට්සර්ලන්ත ජාතික සුපිරි පරිගණක මධ්‍යස්ථානයේ () ස්ථාපනය කර ඇත. එය මෑතකදී වැඩි දියුණු කරන ලදී - Nvidia Tesla K20X ත්වරණකාරක නව ඒවා සමඟ ප්‍රතිස්ථාපනය කරන ලදී, Tesla P100, එමඟින් 2017 ගිම්හානයේදී පරිගණක බලය 9,8 සිට 19,6 PFLOPS දක්වා වැඩි කිරීමට හැකි විය.
4. Gyokou ExaScaler සහ PEZY Computing විසින් නිපදවන ලද සුපිරි පරිගණකයකි. යොකොහාමා භූ විද්‍යා ආයතනයේ සමුද්‍ර විද්‍යා හා තාක්ෂණ සඳහා ජපානයේ නියෝජිතායතනයේ (JAMSTEC) පිහිටා ඇත; පෘථිවි සිමියුලේටරය ලෙස එකම මහලේ. බලය: 19,14 PFLOPs.
5. ටයිටේනියම් Cray Inc විසින් නිෂ්පාදනය කරන ලද 17,59 PFLOPS සුපිරි පරිගණකයකි. සහ 2012 ඔක්තෝම්බර් මාසයේදී එක්සත් ජනපදයේ ඕක් රිජ් ජාතික රසායනාගාරයේදී දියත් කරන ලදී. 2012 නොවැම්බර් සිට 2013 ජුනි දක්වා Titan ලොව වේගවත්ම සුපිරි පරිගණකය විය. එය දැනට පස්වන ස්ථානයේ පසුවන නමුත් තවමත් එක්සත් ජනපදයේ වේගවත්ම සුපිරි පරිගණකය වේ.
ඔවුන් ක්වොන්ටම්හි ආධිපත්යය සඳහා ද තරඟ කරයි
IBM විශ්වාස කරන්නේ ඉදිරි වසර පහ තුළ සම්ප්‍රදායික සිලිකන් චිප් මත පදනම් වූ සුපිරි පරිගණක නොව විකාශනය ආරම්භ කරන බවයි. සමාගමේ පර්යේෂකයන්ට අනුව ක්වොන්ටම් පරිගණක භාවිතා කළ හැකි ආකාරය කර්මාන්තය තේරුම් ගැනීමට පටන් ගෙන තිබේ. මෙම යන්ත්‍ර සඳහා පළමු ප්‍රධාන යෙදුම් වසර පහකින් සොයා ගැනීමට ඉංජිනේරුවන් බලාපොරොත්තු වේ.
ක්වොන්ටම් පරිගණක නම් පරිගණක ඒකකයක් භාවිතා කරයි kubitem. සාමාන්‍ය අර්ධ සන්නායක 1 සහ 0 අනුක්‍රමික ආකාරයෙන් තොරතුරු නියෝජනය කරන අතර qubits ක්වොන්ටම් ගුණ ප්‍රදර්ශනය කරන අතර 1 සහ 0 ලෙස එකවර ගණනය කිරීම් සිදු කළ හැක. මෙයින් අදහස් කරන්නේ කියුබිට් දෙකකට 1-0, 1-1, 0-1 අනුපිළිවෙලවල් එකවර නියෝජනය කළ හැකි බවයි. . ., 0-0. සෑම කියුබිට් සමඟම පරිගණන බලය ඝාතීය ලෙස වර්ධනය වේ, එබැවින් න්‍යායාත්මකව කියුබිට් 50ක් සහිත ක්වොන්ටම් පරිගණකයකට ලොව බලවත්ම සුපිරි පරිගණකවලට වඩා වැඩි සැකසුම් බලයක් තිබිය හැකිය.
D-Wave Systems විසින් දැනටමත් ක්වොන්ටම් පරිගණකයක් අලෙවි කරන අතර ඉන් 2ක් තිබෙන බව පැවසේ. කියුබිට්ස්. කෙසේ වුවද D-Wav පිටපත්e(5) විවාදාත්මක වේ. සමහර පර්යේෂකයන් ඒවා හොඳ ප්‍රයෝජනයට ගෙන ඇතත්, ඒවා තවමත් සම්භාව්‍ය පරිගණක අභිබවා ගොස් නැති අතර සමහර ප්‍රශස්තිකරණ ගැටළු සඳහා පමණක් ප්‍රයෝජනවත් වේ.
5. D-Wave ක්වොන්ටම් පරිගණක
මාස කිහිපයකට පෙර, Google Quantum AI Lab විසින් නව qubit-72 ක්වොන්ටම් ප්‍රොසෙසරයක් ප්‍රදර්ශනය කරන ලදී. බ්රිස්ටල් කේතු (6) එය ඉතා ඉක්මනින් සම්භාව්‍ය සුපිරි පරිගණකයක් අභිබවා "ක්වොන්ටම් ආධිපත්යය" ලබා ගත හැක, අවම වශයෙන් සමහර ගැටළු විසඳීමට පැමිණෙන විට. ක්වොන්ටම් ප්‍රොසෙසරයක් ක්‍රියාත්මක කිරීමේදී ප්රමාණවත් තරම් අඩු දෝෂ අනුපාතයක් පෙන්නුම් කරන විට, එය හොඳින් අර්ථ දක්වා ඇති තොරතුරු තාක්ෂණ කාර්යයක් සහිත සම්භාව්‍ය සුපිරි පරිගණකයකට වඩා කාර්යක්ෂම විය හැකිය.
6. Bristlecone 72 qubit quantum processor
ඊළඟට පේළියේ සිටියේ ගූගල් ප්‍රොසෙසරය, මන්ද යත් ජනවාරි මාසයේදී ඉන්ටෙල් තමන්ගේම 49-කුබිට් ක්වොන්ටම් පද්ධතියක් නිවේදනය කළ අතර මීට පෙර IBM විසින් 50-qubit අනුවාදයක් හඳුන්වා දෙන ලදී. ඉන්ටෙල් චිප්, ලොහිහි, එය වෙනත් ආකාරවලින් ද නව්‍ය වේ. එය මිනිස් මොළය ඉගෙන ගන්නා සහ තේරුම් ගන්නා ආකාරය අනුකරණය කිරීම සඳහා නිර්මාණය කරන ලද පළමු "නියුරෝමෝෆික්" ඒකාබද්ධ පරිපථයයි. එය "සම්පූර්ණයෙන්ම ක්‍රියාකාරී" වන අතර මෙම වසර අගදී පර්යේෂණ හවුල්කරුවන්ට ලබා ගත හැක.
කෙසේ වෙතත්, මෙය ආරම්භය පමණි, මන්ද සිලිකන් රාක්ෂයන් සමඟ කටයුතු කිරීමට ඔබට z අවශ්ය වේ. කියුබිට් මිලියන ගණනක්. ඩෙල්ෆ්ට් හි ලන්දේසි කාර්මික විශ්ව විද්‍යාලයේ විද්‍යාඥයින් පිරිසක් බලාපොරොත්තු වන්නේ එවැනි පරිමාණයක් සාක්ෂාත් කර ගැනීමේ මාර්ගය ක්වොන්ටම් පරිගණකවල සිලිකන් භාවිතා කිරීමයි, මන්ද ඔවුන්ගේ සාමාජිකයින් ක්‍රමලේඛගත කළ හැකි ක්වොන්ටම් ප්‍රොසෙසරයක් නිර්මාණය කිරීම සඳහා සිලිකන් භාවිතා කරන්නේ කෙසේදැයි විසඳුමක් සොයාගෙන ඇත.
Nature සඟරාවේ ප්‍රකාශයට පත් කරන ලද ඔවුන්ගේ අධ්‍යයනයේ දී, ලන්දේසි කණ්ඩායම මයික්‍රෝවේව් ශක්තිය භාවිතයෙන් තනි ඉලෙක්ට්‍රෝනයක භ්‍රමණය පාලනය කරන ලදී. සිලිකන් වලදී, ඉලෙක්ට්‍රෝනය එකවර ඉහළට සහ පහළට භ්‍රමණය වන අතර, එය ඵලදායී ලෙස රඳවා තබා ගනී. එය සාක්ෂාත් කර ගත් පසු, කණ්ඩායම ඉලෙක්ට්‍රෝන දෙකක් එකට සම්බන්ධ කර ක්වොන්ටම් ඇල්ගොරිතම ක්‍රියාත්මක කිරීමට ක්‍රමලේඛනය කළේය.
සිලිකන් පදනම මත නිර්මාණය කිරීමට හැකි විය ද්වි-බිට් ක්වොන්ටම් ප්‍රොසෙසරය.
අධ්‍යයනයේ කතුවරයකු වන ආචාර්ය ටොම් වොට්සන් බීබීසීයට පැහැදිලි කළේය. වොට්සන් සහ ඔහුගේ කණ්ඩායම ඊටත් වඩා ඉලෙක්ට්‍රෝන විලයනය කිරීමට සමත් වුවහොත් එය කැරැල්ලකට තුඩු දිය හැකිය. qubit ප්‍රොසෙසරමෙය අනාගතයේ ක්වොන්ටම් පරිගණක වෙත අපව එක් පියවරක් සමීප කරනු ඇත.
- සම්පුර්ණයෙන්ම ක්‍රියාත්මක වන ක්වොන්ටම් පරිගණකයක් ගොඩනඟන තැනැත්තා ලෝකය පාලනය කරයි සිංගප්පූරුවේ ජාතික විශ්ව විද්‍යාලයේ මනස් මුකර්ජි සහ ක්වොන්ටම් තාක්ෂණ ජාතික මධ්‍යස්ථානයේ ප්‍රධාන විමර්ශකයා මෑතකදී සම්මුඛ සාකච්ඡාවකදී පැවසීය. විශාලතම තාක්ෂණ සමාගම් සහ පර්යේෂණ විද්‍යාගාර අතර තරඟය දැනට අවධානය යොමු වී ඇත්තේ ඊනියා වෙත ය ක්වොන්ටම් ආධිපත්යය, ක්වොන්ටම් පරිගණකයකට වඩාත්ම දියුණු නවීන පරිගණක ඉදිරිපත් කළ හැකි ඕනෑම දෙයක් ඉක්මවා ගණනය කිරීම් සිදු කළ හැකි ලක්ෂ්‍යය.
ගූගල්, අයිබීඑම් සහ ඉන්ටෙල් හි ජයග්‍රහණ පිළිබඳ ඉහත උදාහරණ පෙන්නුම් කරන්නේ එක්සත් ජනපදයේ සමාගම් (සහ එම නිසා ප්‍රාන්තය) මෙම ප්‍රදේශයේ ආධිපත්යය දරන බවයි. කෙසේ වෙතත්, චීනයේ Alibaba Cloud විසින් මෑතකදී නව ක්වොන්ටම් ඇල්ගොරිතම පරීක්ෂා කිරීමට විද්‍යාඥයින්ට ඉඩ සලසන 11-qubit ප්‍රොසෙසර පදනම් වූ ක්ලවුඩ් පරිගණක වේදිකාවක් නිකුත් කරන ලදී. මෙයින් අදහස් කරන්නේ ක්වොන්ටම් පරිගණක බ්ලොක් ක්ෂේත්රයේ චීනය ද පෙයාර්ස් අළුවලින් ආවරණය නොකරන බවයි.
කෙසේ වෙතත්, ක්වොන්ටම් සුපිරි පරිගණක නිර්මාණය කිරීමට දරන උත්සාහයන් නව හැකියාවන් ගැන උද්යෝගිමත් වනවා පමණක් නොව, මතභේද ඇති කරයි.
මීට මාස කිහිපයකට පෙර, මොස්කව්හි පැවති ක්වොන්ටම් තාක්ෂණය පිළිබඳ ජාත්‍යන්තර සම්මන්ත්‍රණය අතරතුර, කැනඩාවේ කැල්ගරි විශ්ව විද්‍යාලයේ භෞතික විද්යාව පිළිබඳ මහාචාර්යවරයෙකු වන රුසියානු ක්වොන්ටම් මධ්‍යස්ථානයේ ඇලෙක්සැන්ඩර් ලෙවොව්ස්කි (7) ක්වොන්ටම් පරිගණක විනාශ කිරීමේ මෙවලමනිර්මාණය නොකර.
7. මහාචාර්ය ඇලෙක්සැන්ඩර් ලවොව්ස්කි
ඔහු අදහස් කළේ කුමක්ද? පළමුවෙන්ම, ඩිජිටල් ආරක්ෂාව. දැනට, අන්තර්ජාලය හරහා සම්ප්‍රේෂණය වන සියලුම සංවේදී ඩිජිටල් තොරතුරු උනන්දුවක් දක්වන පාර්ශ්වයන්ගේ පෞද්ගලිකත්වය ආරක්ෂා කිරීම සඳහා සංකේතනය කර ඇත. සංකේතනය බිඳ දැමීමෙන් හැකර්වරුන්ට මෙම දත්ත බාධා කළ හැකි අවස්ථා අපි දැනටමත් දැක ඇත්තෙමු.
Lvov ට අනුව, ක්වොන්ටම් පරිගණකයක පෙනුම සයිබර් අපරාධකරුවන්ට පහසු වනු ඇත. අද දන්නා කිසිම සංකේතාංකන මෙවලමකට සැබෑ ක්වොන්ටම් පරිගණකයක සැකසුම් බලයෙන් ආරක්ෂා විය නොහැක.
වෛද්‍ය වාර්තා, මූල්ය තොරතුරු සහ ආන්ඩුවල සහ හමුදා සංවිධානවල රහස් පවා පෑන් එකකින් ලබා ගත හැකි වනු ඇත, එයින් අදහස් කරන්නේ Lvovsky සටහන් කරන පරිදි නව තාක්ෂණය මුළු ලෝක පර්යායටම තර්ජනයක් විය හැකි බවයි. වෙනත් විශේෂඥයින් විශ්වාස කරන්නේ සැබෑ ක්වොන්ටම් සුපිරි පරිගණකයක් නිර්මාණය කිරීමට ඉඩ සලසන බැවින් රුසියානුවන්ගේ බිය පදනම් විරහිත බවයි. ක්වොන්ටම් ගුප්තකේතනය ආරම්භ කරන්න, විනාශ කළ නොහැකි ලෙස සැලකේ.
තවත් ප්රවේශයක්
සාම්ප්රදායික පරිගණක තාක්ෂණයන් සහ ක්වොන්ටම් පද්ධති සංවර්ධනයට අමතරව, විවිධ මධ්‍යස්ථාන අනාගතයේ සුපිරි පරිගණක තැනීම සඳහා වෙනත් ක්‍රම පිළිබඳව කටයුතු කරයි.
ඇමරිකානු නියෝජිතායතනය වන DARPA විකල්ප පරිගණක සැලසුම් විසඳුම් සඳහා මධ්‍යස්ථාන හයකට අරමුදල් සපයයි. නවීන යන්ත්රවල භාවිතා වන ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පය සාම්ප්රදායික ලෙස හැඳින්වේ von Neumann ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පයඔහ්, ඔහුට දැනටමත් වයස අවුරුදු හැත්තෑවකි. විශ්ව විද්‍යාල පර්යේෂකයන් සඳහා ආරක්ෂක සංවිධානයේ සහාය වෙන කවරදාකටත් වඩා විශාල දත්ත ප්‍රමාණයක් හැසිරවීමට වඩා හොඳ ප්රවේශයක් වර්ධනය කිරීම අරමුණු කරයි.
බෆරින් සහ සමාන්තර පරිගණනය මෙම කණ්ඩායම් වැඩ කරන නව ක්‍රම සඳහා උදාහරණ කිහිපයක් මෙන්න. වෙනත් ADA (), එය මවුපුවරුවේ ඇති සම්බන්ධතාවයේ ගැටළු සමඟ කටයුතු කරනවාට වඩා, මොඩියුල සහිත CPU සහ මතක සංරචක එක එකලස් කිරීමක් බවට පරිවර්තනය කිරීමෙන් යෙදුම් සංවර්ධනය කිරීම පහසු කරයි.
පසුගිය වසරේ, එක්සත් රාජධානියේ සහ රුසියාවේ පර්යේෂකයන් කණ්ඩායමක් එම වර්ගය සාර්ථකව පෙන්නුම් කළේය "මැජික් දූවිලි"ඒවායින් සමන්විත වේ ආලෝකය සහ පදාර්ථය - අවසානයේ "කාර්ය සාධනය" අතින් වඩාත් බලවත් සුපිරි පරිගණක වලට වඩා උසස්.
බ්‍රිතාන්‍ය විශ්ව විද්‍යාල වන කේම්බ්‍රිජ්, සවුත්හැම්ප්ටන් සහ කාඩිෆ් සහ රුසියානු ස්කොල්කොවෝ ආයතනයේ විද්‍යාඥයින් විසින් ක්වොන්ටම් අංශු භාවිතා කරන ලදී. ධ්රැවීයආලෝකය සහ පදාර්ථය අතර දෙයක් ලෙස අර්ථ දැක්විය හැක. මෙය පරිගණක පරිගණකකරණයට සම්පූර්ණයෙන්ම නව ප්‍රවේශයකි. විද්‍යාඥයින්ට අනුව, ජීව විද්යාව, මූල්ය සහ අභ්‍යවකාශ ගමන් වැනි විවිධ ක්ෂේත්‍රවල - දැනට විසඳිය නොහැකි ප්‍රශ්න විසඳීමට හැකියාව ඇති නව වර්ගයේ පරිගණකයක පදනම එය සෑදිය හැක. අධ්‍යයනයේ ප්‍රතිඵල Nature Materials සඟරාවේ පළ කර ඇත.
මතක තියාගන්න අද තියෙන සුපිරි පරිඝනක වලට විසඳන්න පුළුවන් වෙන්නේ පොඩි පොඩි ප්‍රශ්න ටිකක් විතරයි. උපකල්පිත ක්වොන්ටම් පරිගණකයක් වුවද, එය අවසානයේ ගොඩනඟා ඇත්නම්, වඩාත් සංකීර්ණ ගැටළු විසඳීම සඳහා චතුරස්රාකාර වේගයක් ලබා දෙනු ඇත. මේ අතර, "සුරංගනා දූවිලි" නිර්මාණය කරන ධ්‍රැවීය ධ්‍රැවීය නිර්මාණය වන්නේ ගැලියම්, ආසනික්, ඉන්ඩියම් සහ ඇලුමිනියම් පරමාණු ලේසර් කිරණ මගින් සක්‍රීය කිරීමෙනි.
මෙම ස්ථර වල ඇති ඉලෙක්ට්‍රෝන නිශ්චිත වර්ණයක ආලෝකය අවශෝෂණය කර විමෝචනය කරයි. ධ්‍රැවීය ඉලෙක්ට්‍රෝන වලට වඩා දස දහස් ගුණයකින් සැහැල්ලු වන අතර පදාර්ථයේ නව තත්වයක් ඇති කිරීමට ප්රමාණවත් ඝනත්වයකට ළඟා විය හැක. බෝස්-අයින්ස්ටයින් ඝනීභවනය (අට). එහි ඇති ධ්‍රැවීය ක්වොන්ටම් අවධීන් සමමුහුර්ත කර ඇති අතර තනි මැක්‍රොස්කොපික් ක්වොන්ටම් වස්තුවක් සාදයි, එය ප්‍රභාදීප්ති මිනුම් මගින් හඳුනාගත හැකිය.
8. බෝස්-අයින්ස්ටයින් ඝනීභවනය පෙන්වන කුමන්ත්රණය
මෙම විශේෂිත තත්වයේදී, ක්වොන්ටම් පරිගණක විස්තර කිරීමේදී කියුබිට් මත පදනම් වූ ප්‍රොසෙසරවලට වඩා බොහෝ කාර්යක්ෂමව අප සඳහන් කළ ප්‍රශස්තිකරණ ගැටළුව විසඳාගත හැක්කේ ධ්‍රැවීය ඝනීභවනයකට බව පෙනේ. බ්‍රිතාන්‍ය-රුසියානු අධ්‍යයනයන්හි කතුවරුන් පෙන්වා දී ඇත්තේ ධ්‍රැවීය ඝනීභවනය වන විට, ඒවායේ ක්වොන්ටම් අවධීන් සංකීර්ණ ශ්‍රිතයක නිරපේක්ෂ අවම අගයට අනුරූප වන වින්‍යාසයකින් සකස් කර ඇති බවයි.
"සංකීර්ණ ගැටළු විසඳීම සඳහා පොලරිටන් බිම් කොටස්වල විභවයන් ගවේෂණය කිරීමේ ආරම්භයේ අපි සිටිමු" යනුවෙන් Nature Materials සම-කර්තෘ මහාචාර්ය. Pavlos Lagoudakis, සවුත්හැම්ප්ටන් විශ්ව විද්‍යාලයේ හයිබ්‍රිඩ් ෆොටෝනික්ස් රසායනාගාරයේ ප්‍රධානියා. "අපි දැනට අපගේ උපාංගය නෝඩ් සිය ගණනකට පරිමාණය කරමින් යටින් පවතින සැකසුම් බලය පරීක්ෂා කරමින් සිටිමු."
ආලෝකයේ සහ පදාර්ථයේ සියුම් ක්වොන්ටම් අවධීන් ලෝකයෙන් සිදු කරන ලද මෙම අත්හදා බැලීම් වලදී, ක්වොන්ටම් ප්‍රොසෙසර පවා අවුල් සහගත හා යථාර්ථය සමඟ තදින් බැඳී ඇති දෙයක් ලෙස පෙනේ. ඔබට පෙනෙන පරිදි, විද්‍යාඥයින් හෙට දවසේ සුපිරි පරිගණක සහ අනිද්දා යන්ත්‍ර මත වැඩ කරනවා පමණක් නොව, හෙට අනිද්දා කුමක් සිදුවේද යන්න දැනටමත් සැලසුම් කරමින් සිටිති.
මෙම අවස්ථාවෙහිදී exascale වෙත ළඟා වීම තරමක් අභියෝගයක් වනු ඇත, එවිට ඔබ flop පරිමාණයේ (9) මීළඟ සන්ධිස්ථාන ගැන සිතනු ඇත. ඔබ අනුමාන කළ පරිදි, එයට ප්‍රොසෙසර සහ මතකය එකතු කිරීම පමණක් ප්රමාණවත් නොවේ. විද්‍යාඥයින් විශ්වාස කරන්නේ නම්, එවැනි ප්‍රබල පරිගණන බලයක් ලබා ගැනීමෙන් පිළිකා විකේතනය කිරීම හෝ තාරකා විද්‍යාත්මක දත්ත විශ්ලේෂණය කිරීම වැනි අප දන්නා මෙගා ගැටලු විසඳීමට අපට ඉඩ සලසයි.
9. සුපිරි පරිගණකයේ අනාගතය
පිළිතුර සමඟ ප්‍රශ්නය ගලපන්න
ඊළඟට කුමක්ද?
හොඳයි, ක්වොන්ටම් පරිගණක සම්බන්ධයෙන්, ඒවා භාවිතා කළ යුත්තේ කුමක් සඳහාද යන ප්‍රශ්න මතු වේ. පැරණි කියමනට අනුව, පරිගණකය නොමැතිව නොපවතින ගැටළු විසඳයි. ඒ නිසා අපි මුලින්ම මේ අනාගත සුපිරි යන්ත්‍ර ගොඩනගා ගත යුතුයි. එවිට ගැටළු තනිවම පැන නගී.
ක්වොන්ටම් පරිගණක ප්‍රයෝජනවත් විය හැකි ක්ෂේත්‍ර මොනවාද?
කෘතිම බුද්ධිය. AI () අත්දැකීම් හරහා ඉගෙනීමේ මූලධර්මය මත ක්‍රියා කරයි, එය ප්‍රතිපෝෂණය ලැබෙන විට සහ පරිගණක වැඩසටහන "ස්මාර්ට්" වන තුරු වඩ වඩාත් නිවැරදි වේ. ප්‍රතිපෝෂණය පදනම් වී ඇත්තේ හැකි විකල්ප ගණනාවක සම්භාවිතා ගණනය කිරීම් මත ය. උදාහරණයක් ලෙස, Lockheed Martin, දැනට සම්භාව්‍ය පරිගණක සඳහා ඉතා සංකීර්ණ ස්වයංක්‍රීය නියමු මෘදුකාංග පරීක්ෂා කිරීමට එහි D-Wave ක්වොන්ටම් පරිගණකය භාවිතා කිරීමට සැලසුම් කර ඇති බව අපි දැනටමත් දනිමු, සහ Google විසින් බිම් සලකුණු වලින් මෝටර් රථ වෙන්කර හඳුනාගත හැකි මෘදුකාංගයක් සංවර්ධනය කිරීමට ක්වොන්ටම් පරිගණකයක් භාවිතා කරයි.
අණුක ආකෘති නිර්මාණය. ක්වොන්ටම් පරිගණක වලට ස්තුතිවන්ත වන්නට, රසායනික ප්‍රතික්‍රියා සඳහා ප්‍රශස්ත වින්‍යාසයන් සොයමින්, අණුක අන්තර්ක්‍රියා නිවැරදිව ආදර්ශන කිරීමට හැකි වනු ඇත. ක්වොන්ටම් රසායනය කෙතරම් සංකීර්ණද යත් නවීන ඩිජිටල් පරිගණකවලට විශ්ලේෂණය කළ හැක්කේ සරලම අණු පමණි. රසායනික ප්‍රතික්‍රියා ස්වභාවයෙන්ම ක්වොන්ටම් වේ, මන්ද ඒවා එකිනෙක අතිච්ඡාදනය වන අතිශයින් පැටලී ඇති ක්වොන්ටම් තත්ත්‍වයන් නිර්මාණය කරයි, එබැවින් සම්පූර්ණයෙන් දියුණු ක්වොන්ටම් පරිගණකවලට වඩාත් සංකීර්ණ ක්‍රියාවලීන් පවා පහසුවෙන් ඇගයීමට ලක් කළ හැකිය. Google දැනටමත් මෙම ප්‍රදේශයේ වර්ධනයන් ඇත - ඔවුන් හයිඩ්‍රජන් අණුව ආදර්ශයට ගෙන ඇත. එහි ප්‍රතිඵලය වනු ඇත්තේ සූර්ය පැනල සිට ඖෂධ දක්වා වඩාත් කාර්යක්ෂම නිෂ්පාදන වේ.
ගුප්තකේතනය. අද ආරක්ෂක පද්ධති කාර්යක්ෂම ප්‍රාථමික උත්පාදනය මත රඳා පවතී. හැකි සෑම සාධකයක් දෙසම බැලීමෙන් ඩිජිටල් පරිගණක සමඟ මෙය සාක්ෂාත් කර ගත හැකි නමුත්, එසේ කිරීමට ගතවන කාලය නිසා "කේත බිඳීම" මිල අධික හා ප්‍රායෝගික නොවේ. මේ අතර, ක්වොන්ටම් පරිගණකවලට මෙය ඝාතීය ලෙස, ඩිජිටල් යන්ත්‍රවලට වඩා කාර්යක්ෂමව කළ හැකිය, එනම් අද පවතින ආරක්ෂක ක්‍රම ඉක්මනින් යල්පැන යනු ඇත. ක්වොන්ටම් පැටලීමේ ඒක දිශාභිමුඛ ස්වභාවයේ වාසිය ලබා ගැනීම සඳහා සංවර්ධනය වෙමින් පවතින ක්වොන්ටම් සංකේතාංකන ක්‍රම ද තිබේ. නගර පුරා ජාල දැනටමත් රටවල් කිහිපයක ප්‍රදර්ශනය කර ඇති අතර, චීන විද්‍යාඥයින් මෑතකදී ප්‍රකාශ කළේ ඔවුන් කක්ෂගත වන "ක්වොන්ටම්" චන්ද්‍රිකාවකින් පැටලී ඇති ෆෝටෝන නැවත පෘථිවියට වෙනම පාදක ස්ථාන තුනකට යවන බවයි.
මූල්ය ආකෘති නිර්මාණය. නවීන වෙලඳපොලවල් පවතින වඩාත් සංකීර්ණ පද්ධති අතර වේ. ඒවායේ විස්තරය සහ පාලනය සඳහා විද්‍යාත්මක හා ගණිතමය උපකරණ සකස් කර ඇතත්, විද්‍යාත්මක විෂයයන් අතර ඇති මූලික වෙනස හේතුවෙන් එවැනි ක්‍රියාකාරකම්වල සඵලතාවය තවමත් බොහෝ දුරට ප්රමාණවත් නොවේ: අත්හදා බැලීම් සිදු කළ හැකි පාලිත පරිසරයක් නොමැත. මෙම ගැටළුව විසඳීම සඳහා ආයෝජකයින් සහ විශ්ලේෂකයින් ක්වොන්ටම් පරිගණනය වෙත යොමු වී ඇත. එක් ක්ෂණික වාසියක් නම්, ක්වොන්ටම් පරිගණකවල ආවේනික වූ අහඹු බව මූල්ය වෙලඳපොලවල ස්ථාවර ස්වභාවයට අනුකූල වීමයි. ආයෝජකයින්ට බොහෝ විට අහඹු ලෙස ජනනය වන අවස්ථා විශාල සංඛ්‍යාවක් තුළ ප්‍රතිඵල බෙදා හැරීම ඇගයීමට අවශ්ය වේ.
කාලගුණ අනාවැකිය. NOAA ප්‍රධාන ආර්ථික විද්‍යාඥ Rodney F. Weiher කියා සිටින්නේ එක්සත් ජනපද දළ දේශීය නිෂ්පාදිතයෙන් 30%ක් (ඩොලර් ට්‍රිලියන 6ක්) සෘජුව හෝ වක්‍රව කාලගුණය මත රඳා පවතින බවයි. ආහාර නිෂ්පාදනය, ප්‍රවාහනය සහ සිල්ලර වෙළඳාම සඳහා. මේ අනුව, සූර්යාලෝකය වඩා හොඳින් පුරෝකථනය කිරීමේ හැකියාව බොහෝ ප්‍රදේශවලට ඉතා ප්‍රයෝජනවත් වනු ඇත, ස්වාභාවික විපත් ආරක්ෂණය සඳහා වෙන් කර ඇති දිගු කාලය ගැන සඳහන් නොකරන්න. එක්සත් රාජධානියේ ජාතික කාලගුණ විද්‍යා අංශය වන මෙට් ඔෆිස්, 2020 සිට මුහුණ දීමට සිදුවන බලය සහ පරිමාණ අවශ්‍යතා සපුරාලීම සඳහා එවැනි නවෝත්පාදන සඳහා ආයෝජනය කිරීම දැනටමත් ආරම්භ කර ඇති අතර, තමන්ගේම පරිගණන අවශ්‍යතා පිළිබඳ වාර්තාවක් ප්‍රකාශයට පත් කර ඇත.
අංශු භෞතික විද්යාව. ඝන අංශු භෞතික විද්‍යා ආකෘති බොහෝ විට අතිශය සංකීර්ණ, සංකීර්ණ විසඳුම් වන අතර ඒවා සංඛ්‍යාත්මක අනුහුරුකරණ සඳහා බොහෝ ගණනය කිරීමේ කාලයක් අවශ්ය වේ. මෙය ඔවුන් ක්වොන්ටම් පරිගණනය සඳහා වඩාත් සුදුසු වන අතර විද්‍යාඥයින් දැනටමත් මෙය ප්‍රාග්ධනය කර ඇත. Innsbruck විශ්වවිද්‍යාලයේ සහ Quantum Optics and Quantum Information (IQOQI) ආයතනයේ පර්යේෂකයන් විසින් මෙම අනුකරණය සිදු කිරීම සඳහා මෑතකදී වැඩසටහන්ගත කළ හැකි ක්වොන්ටම් පද්ධතියක් භාවිතා කරන ලදී. Nature හි ප්‍රකාශනයකට අනුව, කණ්ඩායම ඕනෑම පරිගණක ගණනය කිරීමේ මූලික පියවරයන් වන අයන තාර්කික මෙහෙයුම් සිදු කරන ක්වොන්ටම් පරිගණකයක සරල අනුවාදයක් භාවිතා කළේය. සමාකරණය විස්තර කරන ලද භෞතික විද්‍යාවේ සැබෑ අත්හදා බැලීම් සමඟ සම්පූර්ණ එකඟතාවයක් පෙන්නුම් කළේය. න්‍යායාත්මක භෞතික විද්‍යාඥ Peter Zoller පවසයි. -
