Тридцать лет назад на пике моды был портативный стационарный телефон. Теперь наши смартфоны — это персональные компьютеры, которые могут обрабатывать команды на естественном языке и запускать модели искусственного интеллекта на устройстве.
Через 30 лет, по мнению экспертов, у нас будут летающие машины, роботы-дворецкие и колонии на Марсе. . Верно?
Может быть, а может и нет. Следующие 30 лет компьютерных достижений не кажутся такими уверенными, как предыдущие.
Мы выступаем против закона Мура и начинаем получать все меньшую отдачу, когда дело доходит до создания более мощных классических систем
.
С другой стороны, мы также стоим на пороге нескольких новых компьютерных парадигм. И ясно, что в какой-то момент мы выйдем за рамки традиционных суперкомпьютеров.
Произойдет ли это в следующие 30, 50 или 100 лет, однако, это другой вопрос.
Итак, ради разговора, давайте представим мир, в котором четыре основных компьютерных системы будущего (классическая, фотонная, гибридная и квантовая) уже стали полезными. Мы будем оптимистами и скажем, что это произойдет в 2051 .
Содержание статьи
Классические компьютеры
У меня плохие новости для всех, кто планирует сократить двоичные системы в пользу зарождающаяся квантовая технология: классические компьютеры будут существовать намного дольше, чем следующие 30 лет.
Бинарные компьютеры для квантовых компьютеров то же самое, что ручка и бумага для адронного коллайдера. Среднестатистическому человеку не потребуется прямой доступ к квантовому компьютеру или адронному коллайдеру при жизни, но все мы получаем выгоду от их существования.
При этом подумайте о своем iPhone. Через 30 лет у вас все еще будет что-то подобное. Может быть, очки или нервный имплант (маловероятно, но возможно). В любом случае для запуска дискретных алгоритмов и приложений потребуется достаточно встроенной вычислительной мощности. И это то, что iPhone может сделать сегодня.
И, как и современные смартфоны, в будущем в основном просто нужно будет быть достаточно мощным, чтобы подключаться к облаку.
Двоичные компьютеры, в будущем будет делать то же самое, что и сейчас. И для задач, требующих большей мощности, чем мы можем разумно ожидать от ПК будущего, они по-прежнему будут функционировать как интерфейс для более мощных систем.
Фотонные компьютеры
Это захватывающий. Фотонные компьютерные системы еще не существуют, но большая идея заключается в использовании фотонов для выполнения вычислений вместо электричества. Электроны могут двигаться только так быстро тогда как фотоны движутся со скоростью света, потому что, как вы знаете, они буквально являются светом.
Это означает что возможно (теоретически) создать компьютерную систему, способную обрабатывать информацию со скоростью света.
Исследователи из IBM и Сколковского института науки и технологий недавно разработали рабочий фотонный переключатель — устройство, которое, по сути, могло замените кремниевые транзисторы.
Фотонные компьютеры могли бы быть в тысячи раз быстрее, чем самые мощные современные двоичные суперкомпьютеры, и из-за способа их работы им фактически потребовалось бы меньше энергии для работы.
Вполне правдоподобно, что эта технология может развиться в ближайшие тридцать лет, и самое большое преимущество, которое мы все увидели, — это появление автономных транспортных средств пятого уровня.
Да, уровень 5, это большой. На максимальном уровне автономии транспортное средство могло бы работать полностью от сети и без надзора человека.
Это стало бы возможным, по сути, втиснув гигантский суперкомпьютер в крошечный автомобиль. Но вместо «гигантского суперкомпьютера» мы заменяем «крошечный фотонный компьютер» и предполагаем, что он использует 1/100 энергии, производя в 100-1000 раз больше мощности, чем его классический собрат.
Гибридные системы
Здесь мы конкретно имеем в виду гибридные классико-квантовые системы. Возможно, фотонные компьютеры будут хорошо взаимодействовать с квантовыми системами, но двойные слепые рассуждения выходят за рамки данной статьи.
Мы упоминали ранее, что для работы всех квантовых систем, вероятно, потребуется некоторая форма классической системы. как портал, интерфейс или контроллер. Но есть также парадигма, в которой система переключается между классическими и квантовыми вычислениями или объединяет результаты обоих для выполнения определенных алгоритмов.
Интересно то, что эти системы, вероятно, будут первыми «квантовыми компьютерами». »Куплены с полки. Имейте в виду, что мы вряд ли сможем решить квантовые вычисления до такой степени, чтобы вы могли установить функциональный процессор путешествий во времени в своем подвале в ближайшие 30 лет.
Но это не значит, что победил Не быть компромиссом. Квантовые системы — это целевые решения очень специфических проблем. Вы не можете просто установить API в системе IBM Q и задействовать квантовую версию, например, для ускорения рендеринга видео.
Но теоретически вы можете построить систему, которая управляет полетом в аэропорту. программное обеспечение для планирования с помощью комбинации классической многозадачности (для управления инфраструктурой) и квантовых алгоритмов (для математического построения, слишком сложного для выполнения традиционным процессором).
Учитывая, что подобные системы уже существуют в рудиментарной форме, очевидно, что В следующие 30 лет крупные компании (с примерно миллиардом или около того стоимостью) будут покупать и устанавливать гибридно-квантовые системы в качестве основы своего ИТ-стека.
Квантовые компьютеры
Вот самое интересное часть! Квантовые компьютеры появятся примерно через 20 лет, и, в зависимости от того, с кем вы разговариваете, они всегда могут быть такими.
Сегодняшние квантовые компьютеры — это эксперименты, которые кропотливо строятся в огромных лабораториях с большими затратами и, по сути, решают одну или две большие математические головоломки. Просто невозможно угадать, когда появится функциональная и полезная система квантовых вычислений.
Но вполне возможно, что это может измениться в следующие 30 лет. И, если это произойдет, то же самое будет со всем остальным миром науки и техники.
Действительно полезные квантовые компьютеры могут помочь нам решить проблемы холодного синтеза, варп-двигателей и общего искусственного интеллекта.
Это сложно переоценить потенциал квантовых компьютеров. Последствия для области химии, открытия лекарств и патологии сами по себе не поддаются исчислению. Можно спасти миллиарды жизней, если наука искоренит тысячи болезней.
Но когда дело доходит до использования жутких действий на расстоянии или вычислений со скоростью света, будущее остается неопределенным. Для развития любой из этих технологий может потребоваться 10, 30 или даже 100 лет.
Загрузка...
