تحلیل و محاسبات کوانتومی‌، نقشه راه بخش فناوری اطلاعات سازمانی

گوگل گزارش داده است که به یک کامپیوتر کوانتومی‌ دست پیدا کرده که حداکثر 100 میلیون بار سریع‌تر از هر کامپیوتری است که در حال حاضر وجود دارد.

کوانتوم محدودیت‌های پردازش داده‌ها و الگوریتم‌های کامپیوترهای معمولی را به دلیل توانایی کار در مدارهای الکتریکی که می‌توانند در بیش از یک حالت به طور همزمان فعال باشند، از بین می‌برد. یک کامپیوتر کوانتومی‌ به جای بیت‌های استاندارد که در محاسبات معمولی مورد استفاده قرار می‌گیرد، روی Qubits (بیت‌های کوانتومی‌) کار می‌کند.

نتایج استفاده از محاسبات کوانتومی‌ می‌تواند به سرعت روی دانش زندگی و شرکت‌های داروسازی، موسسات مالی که ریسک‌های پرتفوی را ارزیابی می‌کنند، و برای سازمان‌های دیگری که می‌خواهند در محاسبات خود به سرعت بیشتری دست پيدا کنند که انجام آن روی کامپیوترهای معمولی ممکن است روزها به طول بیانجامد تاثیر خواهد گذاشت.

چه کسی از محاسبات کوانتومی‌ استفاده می‌کند؟

تعداد کمی‌ از مدیران اجرایی شرکت‌ها هستند که تلاش می‌کنند به هیئت مدیره خود توضیح دهند محاسبات کوانتومی‌ چیست و چرا سرمایه گذاری در آن مهم است.

موسس و مدیر عامل یک شرکت ارائه دهنده راه‌کارهای محاسبات کوانتومی‌ با پشتیبانی هانیول به نام Zapata Quantum Computing Software Company، کریستوفر ساووی می‌گوید: «سه حوزه اصلی وجود دارد که ما در آن شاهد تعامل فوری شرکت‌ها با محاسبات کوانتومی‌ هستیم که عبارتند از یادگیری ماشین، مشکلات بهینه سازی و شبیه سازی مولکولی.»

ساووی می‌گوید محاسبات کوانتومی‌ به دلیل سرعت بالایی که دارد می‌تواند در یادگیری ماشین نسبت به محاسبات معمولی نتایج بهتری ارائه دهد. این پردازش سریع داده‌ها یک اپلیکیشن یادگیری ماشین را قادر می‌سازد تا مقادیر زیادی از داده‌های چند بعدی را مورد استفاده قرار دهد که می‌تواند مدل‌های پیچیده‌تری از یک مشکل یا پدیده خاص مورد مطالعه را تولید کند.

همچنین محاسبات کوانتومی‌ برای حل مشکلات در بهینه سازی نیز مناسب است. ساووی می‌گوید: « ریاضیات بهینه سازی در زنجیره‌های عرضه و توزیع بسیار پیچیده است. شما می‌ توانید پنج گره از یک زنجیره تامین را با محاسبات معمولی بهینه کنید، اما در مورد 15 گره با بیش از 85 میلیون مسیر مختلف چه؟ به این موضوع بهینه‌ سازی فرآیندهای کاری و افراد را نیز اضافه کنید و خواهید دید که با مشکل بسیار پیچیده‌ای روبرو هستید که انجام آن با رویکردهای محاسبات معمولی بسیار دشوار می‌شود.»

حوضه کاربردی سوم شبیه سازی مولکولی در شیمی‌ و داروسازی است که می‌تواند کاملا پیچیده باشد.

در هر یک از این موارد، مدل‌های شرایط، رویدادها و مشکلات را می‌توان به سرعت از ابعاد گوناگونی که داده را از منابع متنوع درون یک مدل جمع آوری می‌کند را توسعه داده و ارزیابی کرد.

ساووی می‌گوید: « بحران فعلی COVID-19 یک مثال برجسته در این زمینه است. بیل گیتس در سال 2015 می‌دانست که اداره یک چنین بیماری همه گیر چالش‌های بزرگی را ایجاد می‌کند - اما تا همین اواخر، ما مدل‌هایی برای درک پیچیدگی‌های این گونه از چالش‌ها را در اختیار نداشتیم.»

محاسبات کوانتومی‌ هنوز خیلی جدید است

برای کسانی که امروز درگیر محاسبات کوانتومی‌ و تحليل هستند، جدید بودن این فناوری می‌تواند باعث بروز اشکالات شود. این امر باعث می‌شود تا به متخصصان محاسبات کوانتومی‌ همیشه حاضر نیاز باشد. به همین دلیل اغلب شرکت‌هایی که تازه به سمت استفاده از این فناوری می‌روند تصمیم می‌گیرند برای محاسبات کوانتومی‌ خود به سراغ ابر بروند و با یک فروشنده که تخصص مورد نیاز برای اجرا و نگهداری تحلیل‌های کوانتومی‌ را دارد مشارکت کنند.

ساووی می‌گوید: « این شرکت‌ها معمولا از یک کلاستر Kubernetes و پشته مدیریت مستقر در محل استفاده می‌کنند. آنها یک مدار کوانتومی‌ را کدنویسی می‌کنند که حاوی اطلاعاتی در مورد نحوه انجام عملیات بر روی کیوبیت‌های کوانتومی‌ است. از آنجا این مدار و داده‌های آماده شده به ابر ارسال می‌شود که عملیات کوانتومی‌ روی داده‌ها را انجام می‌دهد. داده‌ها در ابر پردازش شده و به پشته اولیه بازگردانده می‌شوند، و این روند تا زمانی که پردازش کامل شود تکرار می‌شود.»

ساووی تخمین می‌زند که پذیرش گسترده محاسبات کوانتومی‌ برای تجزیه و تحلیل در یک بازه زمانی سه تا پنج ساله اتفاق می‌افتد. این تصمیم ممکن است در مورد مبتکران بخش هایی مانند نفت و گاز و شیمی‌، که ارزش این فناوری را درک کرده‌اند زودتر اتخاذ شود.

ساووی می‌گوید: «فرقی نمی‌کند که همین حالا به سراغ سازگاری با تحلیل‌های کوانتومی‌ برويد یا مدتی را صرف بررسی آن کنید، آنچه مسلم است شما باید حداقلی از آن را در نقشه راه فناوری اطلاعات خود بگنجانید. محاسبات کوانتومی‌ کمی‌ شبیه بحران COVID-19 است. در ابتدا، تنها دو نفر کشته شدند. اما دو هفته بعد، این رقم به ده هزار نفر افزایش پیدا کرد. تحلیل و محاسبات کوانتومی‌ یک فناوری نوآورانه است که می‌تواند توانایی شرکت‌ها را به میزان چشمگيری افزایش دهد.»