غول مرکز داده Equinix به زودی یک کامپیوتر کوانتومی مدولار Diraq را در مرکز داده سیدنی خود نصب خواهد کرد که با استفاده از آخرین فناوری توسعه یافته استرالیا در کنار سیستم های سنتی در اولین استقرار در جهان راه را برای استفاده گسترده تر کوانتومی هموار می کند.
کامپیوتر کوانتومی piispin که اطلاعات را بر اساس چرخش تک تک الکترون‌ها ذخیره می‌کند، توسط دیراک، پیشگام در محاسبات کوانتومی، ساخته شد و در ابتدا هشت کیوبیت، واحد پایه قدرت محاسباتی در دنیای محاسبات کوانتومی، تولید می‌کند.
رایانه‌های کوانتومی با دستکاری تک تک الکترون‌ها کار می‌کنند که معمولاً نزدیک صفر مطلق (273- درجه سانتیگراد) عمل می‌کنند تا تداخل انرژی حرارتی را به حداقل برسانند – اما در جایی که دستگاه‌های برودتی معمولاً به تنظیمات آزمایشگاهی بزرگ نیاز دارند، دیراک خنک‌سازی را در سرور خود ادغام کرده است.
کامپیوتر کوانتومی مدولار آن، که شامل خنک‌کننده‌های برودتی و الکترونیک کنترل می‌شود، می‌تواند به یک مرکز داده متصل شود و کمتر از 20 کیلووات انرژی، کمی بیشتر از 5 تا 15 کیلووات یک رک سرور استاندارد و کمتر از نیمی از مصرف برق رک‌های سرور متراکم هوش مصنوعی مصرف کند.
پس از راه اندازی در ماه اکتبر، این سیستم – که دیراک می گوید اولین کامپیوتر کوانتومی استرالیا در یک مرکز داده تجاری و اولین کامپیوتر کوانتومی بیسپین در جهان است که در یک فضای تجاری مشترک کار می کند – تعامل بین کامپیوترهای معمولی و کوانتومی را آزمایش خواهد کرد.
شرکت‌ها در حال آزمایش این هستند که چگونه یک کامپیوتر کوانتومی با سیستم‌های سنتی اطراف تعامل می‌کند، چگونه ترافیک شبکه را تغییر می‌دهند، و چگونه با هم کار می‌کنند تا قابلیت‌های محاسباتی موجود مرکز داده را تکمیل کنند.
پردازنده کوانتومی که بر اساس آن ساخته شده است – نتیجه بیش از یک دهه تحقیق دیراک و Emergence Quantum – در ابتدا تنها هشت کیوبیت تولید می کند، اما مدل های جدیدتر را می توان برای افزایش قدرت محاسباتی سیستم با پیشرفت فناوری کوانتومی تعویض کرد.
اندرو ژوراک، بنیانگذار و مدیر عامل دیراق، گفت: «مرکز خدمات جایی است که محاسبات کوانتومی به جریان اصلی تبدیل می‌شود و این تغییر اکنون شروع شده است.
زمانی که کامپیوترهای کوانتومی دیراک یکپارچه می شوند، معیار خود سادگی است[ing] او گفت که مانند هر رک دیگری وارد مراکز داده کار می شود.
همانطور که ما به میلیون‌ها کیوبیت می‌رسیم، سیستم ما در سرتاسر جهان، درست در کنار سیستم‌های هوش مصنوعی که اقتصاد جهانی را شکل می‌دهند، در دسترس خواهد بود.
دویدن در یک جاده طولانی
پس از دهه‌ها صحبت، رایانه‌های کوانتومی – که ویژگی‌های مکانیک کوانتومی را به یک معماری محاسباتی جدید تبدیل می‌کنند که قادر است فرآیندهای خاصی را میلیاردها بار سریع‌تر از سیستم‌های سنتی انجام دهد – سرانجام به واقعیت تبدیل می‌شوند.
کارشناسان زمانی بر این باور بودند که قبل از در دسترس قرار گرفتن کامپیوترهای کوانتومی فعال، سال 2040 یا بعد از آن خواهد بود، اما مطبوعات تمام عیار از سوی دولت‌های جهانی و واحدهای تحقیق و توسعه شرکت‌ها ده‌ها میلیارد دلار به این صنعت سرازیر کرده‌اند و این جدول زمانی را به سال 2030 یا قبل از آن رسانده است.
محققان مایکروسافت، گوگل، آی‌بی‌ام، مرکز تحقیقات ابرکامپیوتری Pawsey WA و دیگر غول‌های فناوری و استارت‌آپ‌ها در حال آزمایش و اصلاح سیستم‌ها یا اجزای کوانتومی هستند و دولت ایالات متحده اخیراً ۵۳ میلیون دلار (۳۸ میلیون دلار) در دیراق و هشت شرکت کوانتومی دیگر سرمایه‌گذاری کرده است.
PsiQuantum در حال حاضر در حال کار برای ساخت یک کامپیوتر کوانتومی میلیارد دلاری در ساحل خورشیدی کوئینزلند است، اما دیراک با انتقال این سیستم به مرکز داده فعلی Equinix، طراحی، ساخت و سایر پیچیدگی‌های چنین تلاش بزرگی را دور زده است.
Dzurak گفت: «کامپیوترهای کوانتومی به جای جایگزینی سیستم‌های موجود، در کنار هوش مصنوعی و زیرساخت‌های کلاسیک برای حل مشکلاتی که در حال حاضر دور از دسترس هستند، کار می‌کنند، و «با وارد کردن کوانتوم به مرکز داده‌های تجاری، ما به هموار کردن مسیر برای آینده کمک می‌کنیم.»
ملاقات بد با خیر
جریان اصلی محاسبات کوانتومی صنعت را متحول می کند و نوید شتاب قابل توجهی در تحقیق و مدل سازی در زمینه هایی مانند بیوتکنولوژی، مهندسی، خدمات مالی و سایر زمینه ها را می دهد.
مدل‌سازی اخیر کوانتوم استرالیا نشان داد که سرمایه‌گذاری‌ها در 15 شرکت کوانتومی جدید، 97.2 میلیون دلار ارزش فعلی خالص در طول پنج سال ایجاد کرد که منجر به همکاری 110 پژوهشی در صنعت شد و بیش از 50 میلیون دلار بودجه برای موارد استفاده کوانتومی تسهیل کرد.
کاربردهای دنیای واقعی این فناوری، به عنوان مثال، در شبیه‌سازی کوانتومی، بهینه‌سازی، یادگیری ماشین و رمزنگاری در حال بررسی است و هر روز برنامه‌های کاربردی جدیدی در حال ظهور هستند – اگرچه آخرین مورد از این موارد بیشترین اختلال را در کوتاه‌مدت نوید می‌دهد.
از آنجایی که رایانه‌های کوانتومی به مقیاسی می‌رسند که می‌توانند برنامه‌ها را بهتر از سیستم‌های سنتی بزرگ اجرا کنند – نقطه عطفی به نام «برتری کوانتومی» که گوگل به‌طور بحث‌انگیز در سال ۲۰۱۹ ادعا کرد – رایانه‌های کوانتومی مرتبط از نظر رمزنگاری (CRQC) تهدید جدیدی هستند.
اکنون انتظار می‌رود که این نقطه – که در محاوره‌ای به عنوان Q-Day یا Y2Q شناخته می‌شود، در اوایل سال 2029 برسد، زمانی که محاسبات موازی عظیم CRQCها به آنها اجازه می‌دهد تا در عرض چند دقیقه یا چند ساعت الگوریتم‌های رمزگذاری را که رایانه‌های معمولی امروز آن را غیرقابل شکست می‌دانند، بشکنند.
مرکز امنیت سایبری استرالیا (ACSC) از شرکت‌ها خواسته است تا سال 2030 تمام سیستم‌هایی را که از رمزگذاری موجود برای محافظت از مرور وب، تراکنش‌های مالی، داده‌های شخصی خصوصی، مالکیت معنوی شرکت‌ها و موارد دیگر استفاده می‌کنند، فهرست‌بندی، به‌روزرسانی و آزمایش کنند.
در عوض، ACSC در هشدارهایی که توسط دولت‌های سراسر جهان منعکس شده است، از جمله دستور کاخ سفید در ژوئن برای جایگزینی رمزگذاری فعلی با الگوریتم‌های رمزنگاری کوانتومی جدید (PQC) که می‌تواند در برابر حملات CRQC مقاومت کند، توصیه کرده است.
