US Business News

Komputasi Kuantum dan IBM i

Komputasi Kuantum dan IBM i


24 Maret 2021

Alex Woodie

Sekilas, server IBM i dan komputer kuantum tampak sangat berbeda. Tetapi mengingat kemajuan pesat komputasi kuantum saat ini dan tempat server kelas menengah dalam garis panjang kemajuan dalam komputasi bisnis, mereka mungkin tidak sejauh yang orang kira.

Itulah kesimpulan umum yang dapat diambil dari mendengarkan Jack Woehr dan Jesse Gorzinski membahas topik komputasi kuantum selama presentasi Woehr, “Dari Hamilton ke Hollerith: Apa Penggunaan Komputer Kuantum?” selama IBM i Futures Conference minggu lalu, yang disponsori oleh COMMON.

Selain menulis kode IBM i dan bekerja dengan perangkat lunak sumber terbuka di platform, Woehr, yang sebelumnya adalah editor di Jurnal Dr. Dobb yang sekarang sudah tidak berfungsi, juga aktif dalam komunitas komputasi kuantum. Aktivitas itu, ditambah pengalamannya selama 40 tahun sebagai programmer, memberinya perspektif unik tentang bagaimana garis masa depan komputasi kuantum dan IBM i dapat berpotongan.

Dalam pandangan Woehr, komputasi kuantum adalah sesuatu yang harus diperhatikan oleh pengembang yang lebih muda. Teknologi tersebut belum tentu siap untuk diadopsi oleh arus utama saat ini, tetapi ia bergerak begitu cepat dan menunjukkan janji sedemikian rupa sehingga mengabaikannya akan menjadi sebuah kesalahan, katanya.

“Seperti banyak hal lainnya, dunia sedang menuju ke mana, dan jika Anda ingin tetap kompetitif, Anda harus berurusan dengan ini,” kata Woehr. “Dan jika Anda masih muda, [quantum computing is] akan berada di sana sebelum Anda pensiun. ”

IBM Q System One.

Sama seperti butuh beberapa waktu bagi organisasi untuk menerima bahwa komputer biner digital adalah masa depan dan melepaskan sistem kartu punch mereka di tahun 1940-an dan 1950-an, akan ada periode transisi antara komputer biner digital saat ini dan komputer kuantum masa depan. , Prediksi Woehr.

“Ketika komputer biner digital pertama kali masuk, mereka menempel pada mesin kartu punch dan berkata, lihat apa yang bisa kami lakukan? Dan mereka akan berkata, kita sudah bisa melakukannya. Mengapa Anda ingin membeli mesin mahal ini untuk melakukan itu? ” Kata Woehr. “Nah, kami tahu jawabannya sekarang. Tapi itu tidak begitu jelas dari tahun 1946 hingga 1953 seperti sekarang. ”

Sulit untuk melebih-lebihkan perubahan yang dimiliki komputer modern dalam hidup kita. Banyak aspek cara kami bekerja dan bermain telah didigitalisasi, dan digitalisasi telah meningkat selama COVID-19. Perusahaan paling berharga di dunia adalah perusahaan teknologi (meskipun beberapa akan menyebutnya perusahaan data).

Kami telah membangun semua teknologi ini di atas platform komputasi biner digital, yang memiliki aljabar Boolean sebagai fondasinya. “Semua yang kami lakukan hari ini secara elektronik adalah ketiga operator ini, dan, atau, dan bukan, yang sebenarnya dilakukan oleh komputer biner digital,” kata Woehr. “Ini memiliki efek yang luar biasa di dunia kita. Tapi ini sekali lagi tidak jelas bagi orang-orang yang akan menjadi sangat mahir dalam mengoperasikan mesin kartu berlubang kertas. “

Komputasi kuantum berjanji untuk mengubah secara mendasar cara kita menghitung, cara kita memprogram, dan cara kita mengembangkan aplikasi. Alih-alih dua bit dan tiga operator dasar, komputasi kuantum membawa dasar matematika yang jauh lebih mumpuni yang akan membuka kemampuan baru, kata Woehr.

“Komputasi kuantum adalah multi-dimensi dibandingkan [digital binary computers] karena tidak berdasarkan aljabar Boolean, ”kata Woehr. “Ini didasarkan pada aljabar linier – matriks dikalikan [by] vektor, dan matriks serta vektor adalah matriks dan vektor dari bilangan kompleks. “

Dalam komputasi biner digital, hanya faktor amplitudo yang masuk, memberi kita satu dan nol. “Yah, komputasi kuantum membentuk amplitudo dan fase, sebagai permulaan, dan ada banyak hal lain yang berbeda tentang keduanya. Mereka adalah bit biner digital, tetapi lebih multidimensi daripada cara kita menghitung sekarang. Dan kemungkinan besar akan mengubah dunia kita dengan cara yang tidak dapat kita bayangkan. “

Keajaiban komputer biner digital memungkinkan pengembang IBM i Jack Woehr muncul di Hawaii (dia sebenarnya tinggal di Colorado).

IBM, Google, dan Microsoft bisa dibilang adalah pemimpin dalam mengembangkan komputer kuantum saat ini, tetapi ada banyak perusahaan lain dari seluruh dunia membuat permainan, dengan berbagai desain, beberapa di antaranya akan melangkah lebih jauh dari yang lain. Sulit untuk mengatakan siapa pemimpinnya dalam waktu dekat karena bidang ini sangat baru dan bergerak sangat cepat, kata Woehr. “Kami berada dalam perlombaan kaukus dengan komputasi kuantum,” katanya, merujuk pada jejak hiruk pikuk yang terjadi di Alice in Wonderland.

Faktanya, ada istilah teknis untuk quantum din yang parau: Noisy Intermediate-Stage Quantum, atau NISQ. “Artinya, ini semacam berhasil, tetapi sulit untuk mendapatkan jawaban yang benar darinya. Anda harus benar-benar melihat apa yang dikatakannya, ”kata Woehr.

Salah satu masalahnya adalah komputer kuantum tidak pandai mempertahankan statusnya. Memasukkan material ke dalam status kuantum, dan menyimpannya di sana, saat ini sedang dalam proses. Itu menghadirkan masalah ketika mencoba membuat komputer kuantum melakukan pekerjaan yang berguna, seperti memecahkan masalah pengoptimalan (yang merupakan salah satu kelas aplikasi yang unggul di komputer kuantum).

Ada banyak pekerjaan yang harus dilakukan dalam komputasi kuantum, dan pekerjaan itu bergerak sangat cepat. Tidak jelas kapan tepatnya beberapa masalah ini akan diselesaikan, dan kapan komputer kuantum akan praktis untuk diadopsi oleh bisnis. Tapi ada satu hal yang tidak diragukan lagi: apakah komputasi kuantum benar-benar berfungsi.

Tapi itu tidak terjadi 11 tahun lalu.

“Ada keraguan di tahun 2010 apakah ini nyata atau tidak,” kata Woehr. “Bahkan di kalangan ilmiah ada keraguan apakah ini nyata. Tapi itu berhasil dan kami tahu itu berhasil sekarang. ”

Manfaat utama adalah keuntungan waktu, katanya. Dengan ruang operator dan status yang lebih kaya, komputer kuantum memecahkan beberapa masalah secara signifikan lebih cepat daripada komputer biner tradisional.

Masalah pengoptimalan adalah salah satu area paling menjanjikan untuk komputer kuantum, kata Woehr. Misalnya, beberapa perusahaan menghabiskan banyak waktu untuk menghitung berapa banyak bijih yang kemungkinan besar akan mereka keluarkan dari tambang. Mereka mempertimbangkan penempatan bijih di tambang, bersama dengan variabel seperti biaya bahan bakar dan tenaga kerja, cuaca, dan harga pasar.

“Anda memiliki masalah pengoptimalan yang sangat besar yang memiliki banyak, banyak variabel dan mereka menempatkannya di superkomputer dan berjalan selama berminggu-minggu,” kata Woehr. “Komputasi kuantum sangat bagus dalam pengoptimalan.”

Di sinilah masa depan komputasi kuantum dan IBM i mungkin berpotongan. Saat ini, pengembang memprogram komputer kuantum menggunakan kerangka kerja open source seperti Qiskit (dilafalkan “kiss-kit”), yang merupakan proyek yang didukung IBM. Woehr dan Gorzinski keduanya aktif di komunitas Qiskit. Selama obrolan mereka, Woehr mendemonstrasikan bagaimana masalah pengoptimalan dapat diselesaikan di komputer IBM Q menggunakan Algoritma Grover yang dikembangkan di Qiskit.

Masalah yang mereka pecahkan adalah kombinasi bahan-bahan yang optimal untuk menyeduh bir – dapat diperluas ke banyak industri dan kasus penggunaan. Grover dapat digunakan untuk memecahkan jenis masalah aplikasi yang familiar dengan orang-orang IBM, kata Woehr.

“Tiba-tiba semua orang di sini yang mendengarkan akan menyadari ini bisa menjadi masalah,” katanya. “Masalah Grover akan menjadi masalah apa pun – masalah apa pun yang memiliki banyak variabel dan beberapa kombinasi statusnya adalah solusi yang valid dan beberapa kombinasi tidak.”

Gorzinski setuju. “Saya pikir itu kembali ke gagasan ini bahwa ada gelombang pasang yang datang tetapi ada kasus penggunaan nyata yang diterapkan di luar sana untuk banyak industri, terutama industri yang mungkin menjadi bagian dari pendengar IBM saat ini,” katanya. “Ini skenario kompetitif di masa depan. Orang akan ingin mengadopsi teknologi ini, menurut saya. ”

Komputasi kuantum mungkin tidak populer dalam 10 atau bahkan 20 tahun. Tapi laju kemajuan di bidang ini semakin cepat, kata Woehr, dan orang-orang yang memulai karier komputasi mereka hari ini akan bijaksana untuk mengawasi bagaimana bidang ini berkembang.

“Alasan untuk melihatnya sekarang adalah untuk menyesuaikan diri,” katanya. “Mungkin perlu beberapa saat sebelum Anda melihatnya di organisasi Anda. Tapi itu akan datang. Jika Anda berusia 20-an sekarang, itu pasti akan ada sebelum Anda seusia saya, sebelum Anda siap untuk pensiun. ”

CERITA TERKAIT

Dampak Jangka Panjang COVID-19 Diprediksi untuk IBM i Shops

Mad Dog 21/21: Qubit’s Rubes

As I See It: Sub-Atomic Dreams

Author : Toto SGP