Horizont nekadašnjeg - i šire ...

S jedne strane, trebali bi nam pomoći da pobijedimo rak, točno predvidimo vrijeme i svladamo nuklearnu fuziju. S druge strane, postoji bojazan da će izazvati globalno uništenje ili porobiti čovječanstvo. U ovom trenutku, međutim, računalna čudovišta još uvijek nisu u stanju činiti veliko dobro i univerzalno zlo u isto vrijeme.

U 60-ima su najučinkovitija računala imala snagu megaflopsa (milijuni operacija s pomičnim zarezom u sekundi). Prvo računalo s procesorskom snagom iznad 1 GFLOPS (gigaflops) bio Krej 2, proizveden od strane Cray Researcha 1985. godine. Prvi model s procesorskom snagom iznad 1 TFLOPS (teraflops) bio ASCI crveno, koju je stvorio Intel 1997. godine. Dosegnuta snaga 1 PFLOPS (petaflops). Roadrunner, koju je IBM objavio 2008.

Trenutni rekord računalne snage pripada kineskom Sunway TaihuLightu i iznosi 9 PFLOPS.

Iako, kao što vidite, najmoćniji strojevi još nisu dosegli stotine petaflopa, sve više exascale sustavipri čemu se mora uzeti u obzir snaga exaflopsach (EFLOPS), tj. oko više od 1018 operacija u sekundi. Međutim, takve su strukture još samo u fazi projekata različitog stupnja sofisticiranosti.

SMANJENJE (, operacije s pomičnim zarezom u sekundi) je jedinica računalne snage koja se prvenstveno koristi u znanstvenim aplikacijama. Svestraniji je od prethodno korištenog MIPS bloka, što znači broj procesorskih instrukcija u sekundi. Flop nije SI, ali se može tumačiti kao jedinica od 1/s.

Za rak vam je potrebna exascale

Exaflops, ili tisuću petaflopsa, više je od svih XNUMX najboljih superračunala zajedno. Znanstvenici se nadaju da će nova generacija strojeva s takvom snagom donijeti proboj u raznim područjima.

Snaga procesora Exascale u kombinaciji s brzo napredujućim tehnologijama strojnog učenja trebala bi, na primjer, pomoći razbiti kod raka. Količina podataka koju liječnici moraju imati kako bi dijagnosticirali i liječili rak toliko je ogromna da se obična računala teško nose sa zadatkom. U tipičnoj studiji biopsije jednog tumora, provodi se više od 8 milijuna mjerenja, tijekom kojih liječnici analiziraju ponašanje tumora, njegov odgovor na farmakološko liječenje i učinak na tijelo pacijenta. Ovo je pravi ocean podataka.

rekao je Rick Stevens iz laboratorija Argonne američkog Ministarstva energetike (DOE). -

Kombinirajući medicinska istraživanja s računskom snagom, znanstvenici rade na tome Sustav neuronske mreže CANDLE (). To vam omogućuje da predvidite i razvijete plan liječenja prilagođen individualnim potrebama svakog pacijenta. To će pomoći znanstvenicima razumjeti molekularnu osnovu ključnih interakcija proteina, razviti modele prediktivnog odgovora na lijekove i predložiti optimalne strategije liječenja. Argonne vjeruje da će exascale sustavi moći pokrenuti aplikaciju CANDLE 50 do 100 puta brže od najmoćnijih superstrojeva poznatih danas.

Stoga se veselimo pojavi exascale superračunala. Međutim, prve verzije neće se nužno pojaviti u SAD-u. Naravno, SAD je u utrci da ih stvori, a lokalna vlast u projektu poznatom kao zora surađuje s AMD-om, IBM-om, Intelom i Nvidijom, nastojeći biti ispred inozemne konkurencije. Međutim, ne očekuje se da će se to dogoditi prije 2021. godine. U međuvremenu, u siječnju 2017., kineski stručnjaci najavili su stvaranje prototipa exascale. Potpuno funkcionalan model ove vrste računske jedinice je − Tianhe-3 - međutim, malo je vjerojatno da će biti spreman u sljedećih nekoliko godina.

Kinezi se čvrsto drže

Činjenica je da se od 2013. godine kineski razvoj nalazi na vrhu liste najmoćnijih računala na svijetu. Godinama je dominirao Tianhe-2a sada palma pripada spomenutoj Sunway TaihuLight. Vjeruje se da su ova dva najmoćnija stroja u Srednjem Kraljevstvu mnogo snažnija od svih dvadeset i jednog superračunala u Ministarstvu energetike SAD-a.

Američki znanstvenici, naravno, žele vratiti vodeću poziciju koju su imali prije pet godina, te rade na sustavu koji će im to omogućiti. Gradi se u Nacionalnom laboratoriju Oak Ridge u Tennesseeju. Summit (2), superračunalo predviđeno za puštanje u rad kasnije ove godine. Nadmašuje snagu Sunway TaihuLighta. Koristit će se za testiranje i razvoj novih materijala koji su jači i lakši, za simulaciju unutrašnjosti Zemlje pomoću akustičnih valova i za podršku astrofizičkim projektima koji istražuju podrijetlo svemira.

2. Prostorni plan superračunala Summit

U spomenutom Argonne National Laboratory znanstvenici uskoro planiraju izraditi još brži uređaj. Poznat kao A21Očekuje se da će performanse doseći 200 petaflopsa.

U utrci superračunala sudjeluje i Japan. Iako ga je nedavno donekle zasjenilo rivalstvo između SAD-a i Kine, ova zemlja planira pokrenuti ABKI sustav (), nudi 130 petaflopsa snage. Japanci se nadaju da se takvo superračunalo može koristiti za razvoj AI (umjetne inteligencije) ili dubokog učenja.

U međuvremenu, Europski parlament upravo je odlučio izgraditi superračunalo u vrijednosti od milijardu eura u EU. Ovo računalno čudovište započet će s radom za istraživačke centre našeg kontinenta na prijelazu iz 2022. u 2023. godinu. Stroj će biti ugrađen unutar Projekt EuroGPCa njegovu izgradnju financirat će države članice – stoga će i Poljska sudjelovati u ovom projektu. Njegova predviđena snaga se obično naziva "pre-exascale".

Do sada, prema ljestvici iz 2017., od petsto najbržih superračunala na svijetu, Kina ima 202 takva stroja (40%), dok Amerika kontrolira 144 (29%).

Kina također koristi 35% svjetske računalne snage u usporedbi s 30% u SAD-u. Sljedeće zemlje s najviše superračunala na popisu su Japan (35 sustava), Njemačka (20), Francuska (18) i Velika Britanija (15). Vrijedi napomenuti da, bez obzira na zemlju porijekla, svih pet stotina najmoćnijih superračunala koristi različite verzije Linuxa ...

Sami dizajniraju

Superračunala su već vrijedan alat koji podržava znanstvenu i tehnološku industriju. Oni omogućuju istraživačima i inženjerima stalni napredak (a ponekad čak i goleme skokove naprijed) u područjima kao što su biologija, vremenske i klimatske prognoze, astrofizika i nuklearno oružje.

Ostalo ovisi o njihovoj snazi. Tijekom sljedećih desetljeća korištenje superračunala može značajno promijeniti gospodarsku, vojnu i geopolitičku situaciju onih zemalja koje imaju pristup ovoj vrsti vrhunske infrastrukture.

Napredak u ovom području je toliko brz da je dizajn novih generacija mikroprocesora već postao pretežak čak i za brojne ljudske resurse. Iz tog razloga napredni računalni softver i superračunala sve više imaju vodeću ulogu u razvoju računala, uključujući i ona s prefiksom "super".

3. Japansko superračunalo

Farmaceutske tvrtke uskoro će moći u potpunosti raditi zahvaljujući računalnim supermoćima obrađujući ogroman broj ljudskih genoma, životinje i biljke koje će pomoći u stvaranju novih lijekova i tretmana za razne bolesti.

Još jedan razlog (zapravo jedan od glavnih) zašto vlade toliko ulažu u razvoj superračunala. Učinkovitija vozila pomoći će budućim vojnim čelnicima da razviju jasne borbene strategije u svakoj borbenoj situaciji, omogućiti razvoj učinkovitijih sustava naoružanja i podržati službe za provođenje zakona i obavještajne agencije u identificiranju potencijalnih prijetnji unaprijed.

Nema dovoljno snage za simulaciju mozga

Nova bi superračunala trebala pomoći dešifrirati prirodno superračunalo koje nam je dugo poznato – ljudski mozak.

Međunarodni tim znanstvenika nedavno je razvio algoritam koji predstavlja važan novi korak u modeliranju neuronskih veza mozga. Novi NEST algoritam, opisan u radu otvorenog pristupa objavljenom u Frontiers in Neuroinformatics, očekuje se da će simulirati 100 milijardi međusobno povezanih neurona ljudskog mozga na superračunalima. U rad su bili uključeni znanstvenici njemačkog istraživačkog centra Jülich, Norveškog sveučilišta prirodnih znanosti, Sveučilišta u Aachenu, japanskog instituta RIKEN i Kraljevskog tehnološkog instituta KTH u Stockholmu.

Od 2014. simulacije neuronske mreže velikih razmjera izvode se na superračunalima RIKEN i JUQUEEN u superračunalnom centru Jülich u Njemačkoj, simulirajući veze približno 1% neurona u ljudskom mozgu. Zašto samo toliko? Mogu li superračunala simulirati cijeli mozak?

Susanne Kunkel iz švedske tvrtke KTH objašnjava.

Tijekom simulacije, neuronski akcijski potencijal (kratki električni impulsi) mora se poslati na otprilike svih 100 XNUMX ljudi. mala računala nazvana čvorovi, od kojih je svaki opremljen nizom procesora koji izvode stvarne izračune. Svaki čvor provjerava koji su od ovih impulsa povezani s virtualnim neuronima koji postoje u ovom čvoru.

4. Modeliranje moždanih veza neurona, t.j. tek smo na početku puta (1%)

Očito, količina računalne memorije koju procesori zahtijevaju za ove dodatne bitove po neuronu raste s veličinom neuronske mreže. Trebalo bi otići dalje od simulacije od 1% cijelog ljudskog mozga (4). XNUMX puta više memorije od onoga što je danas dostupno u svim superračunalima. Stoga bi se o dobivanju simulacije cijelog mozga moglo govoriti samo u kontekstu budućih exascale superračunala. Ovdje bi trebao raditi sljedeća generacija NEST algoritma.

TOP-5 superračunala svijeta

1. Sanway TaihuLight – Superračunalo od 93 PFLOPS-a lansirano 2016. u Wuxi, Kina. Od lipnja 2016. nalazi se na vrhu liste TOP500 superračunala s najvećom računalnom snagom na svijetu.

2. Tianhe-2 (Mliječni put-2) je superračunalo s računalnom snagom od 33,86 PFLOPS-a koje je izgradio NUDT () u Kini. Od lipnja 2013

do lipnja 2016. bilo je najbrže superračunalo na svijetu.

3. Pease Dynt - dizajn koji je razvio Cray, instaliran u Švicarskom nacionalnom centru za superračunalstvo (). Nedavno je nadograđen - akceleratori Nvidia Tesla K20X zamijenjeni su novima, Tesla P100, što je omogućilo povećanje računalne snage s 2017 na 9,8 PFLOPS-a u ljeto 19,6. godine.

4. Gyokou je superračunalo koje su razvili ExaScaler i PEZY Computing. Smješten u Japanskoj agenciji za pomorsku znanost i tehnologiju (JAMSTEC) Yokohama Instituta za geoznanosti; na istom katu kao i simulator Zemlje. Snaga: 19,14 PFLOPs.

5. Titan je 17,59 PFLOPS superračunalo koje proizvodi Cray Inc. i lansiran u listopadu 2012. u Nacionalnom laboratoriju Oak Ridge u Sjedinjenim Državama. Od studenog 2012. do lipnja 2013. Titan je bio najbrže superračunalo na svijetu. Trenutno je na petom mjestu, ali je i dalje najbrže superračunalo u SAD-u.

Također se natječu za kvantnu nadmoć

IBM vjeruje da će u sljedećih pet godina početi emitirati ne superračunala bazirana na tradicionalnim silikonskim čipovima. Industrija tek počinje shvaćati kako se kvantna računala mogu koristiti, tvrde istraživači tvrtke. Očekuje se da će inženjeri otkriti prve velike primjene ovih strojeva u samo pet godina.

Kvantna računala koriste računsku jedinicu tzv kubitem. Obični poluvodiči predstavljaju informacije u obliku sekvenci od 1 i 0, dok kubiti pokazuju kvantna svojstva i mogu istovremeno izvoditi izračune kao 1 i 0. To znači da dva kubita mogu istovremeno predstavljati sekvence 1-0, 1-1, 0-1 . ., 0-0. Računalna snaga raste eksponencijalno sa svakim kubitom, tako da bi teoretski kvantno računalo sa samo 50 kubita moglo imati veću procesorsku snagu od najmoćnijih svjetskih superračunala.

D-Wave Systems već prodaje kvantno računalo, a navodno ih ima 2. kubiti. Međutim D-Wav kopijee(5) su diskutabilne. Iako su ih neki istraživači dobro iskoristili, ona još uvijek nisu nadmašila klasična računala i korisna su samo za određene klase optimizacijskih problema.

5. D-Wave kvantna računala

Prije nekoliko mjeseci, Google Quantum AI Lab pokazao je novi kvantni procesor od 72 kubita tzv. čekinjasti češeri (6). Uskoro bi mogao postići "kvantnu nadmoć" nadmašivši klasično superračunalo, barem kad je riječ o rješavanju nekih problema. Kada kvantni procesor pokaže dovoljno nisku stopu pogrešaka u radu, može biti učinkovitiji od klasičnog superračunala s dobro definiranim IT zadatkom.

6. Bristlecone 72 qubit kvantni procesor

Sljedeći na redu bio je Googleov procesor, jer je u siječnju, primjerice, Intel najavio vlastiti kvantni sustav od 49 kubita, a ranije je IBM predstavio verziju od 50 kubita. intel čip, Loihi, inovativan je i na druge načine. To je prvi "neuromorfni" integrirani krug dizajniran da oponaša kako ljudski mozak uči i razumije. Ona je "potpuno funkcionalna" i bit će dostupna istraživačkim partnerima kasnije ove godine.

Međutim, ovo je tek početak, jer da biste se mogli nositi sa silicijumskim čudovištima, trebate z milijuna kubita. Skupina znanstvenika na Nizozemskom tehničkom sveučilištu u Delftu nada se da je način za postizanje takvog razmjera korištenje silicija u kvantnim računalima, jer su njihovi članovi pronašli rješenje kako koristiti silicij za stvaranje programabilnog kvantnog procesora.

U svojoj studiji, objavljenoj u časopisu Nature, nizozemski tim kontrolirao je rotaciju jednog elektrona koristeći mikrovalnu energiju. U siliciju bi se elektron vrtio gore-dolje u isto vrijeme, učinkovito ga držeći na mjestu. Nakon što je to postignuto, tim je spojio dva elektrona i programirao ih za pokretanje kvantnih algoritama.

Bilo je moguće stvoriti na bazi silicija dvobitni kvantni procesor.

Dr Tom Watson, jedan od autora studije, objasnio je za BBC. Ako Watson i njegov tim uspiju spojiti još više elektrona, to bi moglo dovesti do pobune. qubit procesoriovo će nas dovesti korak bliže kvantnim računalima budućnosti.

- Tko god izgradi potpuno funkcionalno kvantno računalo, vladat će svijetom Manas Mukherjee s Nacionalnog sveučilišta u Singapuru i glavni istraživač u Nacionalnom centru za kvantnu tehnologiju nedavno je rekao u intervjuu. Utrka između najvećih tehnoloških tvrtki i istraživačkih laboratorija trenutno je usmjerena na tzv kvantna nadmoć, točka u kojoj kvantno računalo može izvesti izračune izvan svega što najnaprednija moderna računala mogu ponuditi.

Navedeni primjeri postignuća Googlea, IBM-a i Intela pokazuju da na ovom području dominiraju tvrtke iz Sjedinjenih Država (a time i države). Međutim, kineski Alibaba Cloud nedavno je objavio platformu za računalstvo u oblaku baziranu na 11-kubitnom procesoru koja omogućuje znanstvenicima testiranje novih kvantnih algoritama. To znači da Kina u području kvantnih računalnih blokova također ne prekriva kruške pepelom.

Međutim, napori za stvaranjem kvantnih superračunala nisu samo oduševljeni novim mogućnostima, već izazivaju i kontroverze.

Prije nekoliko mjeseci, tijekom Međunarodne konferencije o kvantnim tehnologijama u Moskvi, Alexander Lvovsky (7) iz Ruskog kvantnog centra, koji je ujedno i profesor fizike na Sveučilištu Calgary u Kanadi, rekao je da kvantna računala oruđe razaranjabez stvaranja.

7. Profesor Alexander Lvovsky

Što je mislio? Prije svega, digitalna sigurnost. Trenutno su sve osjetljive digitalne informacije koje se prenose putem interneta šifrirane radi zaštite privatnosti zainteresiranih strana. Već smo vidjeli slučajeve u kojima bi hakeri mogli presresti te podatke probijanjem enkripcije.

Prema Lvovu, pojava kvantnog računala samo će olakšati kibernetičkim kriminalcima. Nijedan danas poznat alat za šifriranje ne može se zaštititi od procesorske snage pravog kvantnog računala.

Medicinski kartoni, financijski podaci, pa čak i tajne vlada i vojnih organizacija bili bi dostupni u tavi, što bi značilo, kako Lvovsky napominje, da bi nova tehnologija mogla ugroziti cijeli svjetski poredak. Drugi stručnjaci smatraju da su strahovi Rusa neutemeljeni, budući da će stvaranje pravog kvantnog superračunala također omogućiti pokrenuti kvantnu kriptografiju, smatra se neuništivim.

Drugi pristup

Uz tradicionalne računalne tehnologije i razvoj kvantnih sustava, različiti centri rade i na drugim metodama za izgradnju superračunala budućnosti.

Američka agencija DARPA financira šest centara za alternativna rješenja računalnog dizajna. Arhitektura koja se koristi u modernim strojevima konvencionalno se naziva von Neumannova arhitekturaOh, on već ima sedamdeset godina. Podrška obrambene organizacije sveučilišnim istraživačima ima za cilj razviti pametniji pristup rukovanju velikim količinama podataka nego ikada prije.

Puferiranje i paralelno računanje Evo nekoliko primjera novih metoda na kojima ti timovi rade. Još ADA (), što olakšava razvoj aplikacija pretvaranjem CPU-a i memorijskih komponenti s modulima u jedan sklop, umjesto da se bavi problemima njihovog povezivanja na matičnoj ploči.

Prošle godine tim istraživača iz Velike Britanije i Rusije uspješno je pokazao da je tip "Čarobna prašina"od kojih su sastavljene svjetlosti i materije - u konačnici superiorniji u "performansama" čak i od najjačih superračunala.

Znanstvenici s britanskih sveučilišta Cambridge, Southampton i Cardiff i ruskog instituta Skolkovo koristili su kvantne čestice poznate kao polaritoništo se može definirati kao nešto između svjetlosti i materije. Ovo je potpuno novi pristup računalstvu. Prema znanstvenicima, može biti temelj novog tipa računala sposobnog rješavati trenutno nerješiva ​​pitanja - u raznim područjima, poput biologije, financija i putovanja u svemir. Rezultati studije objavljeni su u časopisu Nature Materials.

Zapamtite da današnja superračunala mogu riješiti samo mali dio problema. Čak će i hipotetičko kvantno računalo, ako se konačno izgradi, u najboljem slučaju osigurati kvadratno ubrzanje za rješavanje najsloženijih problema. U međuvremenu, polaritoni koji stvaraju "vilinsku prašinu" nastaju aktiviranjem slojeva atoma galija, arsena, indija i aluminija laserskim zrakama.

Elektroni u tim slojevima apsorbiraju i emitiraju svjetlost određene boje. Polaritoni su deset tisuća puta lakši od elektrona i mogu doseći dovoljnu gustoću da dovedu do novog stanja materije poznato kao Bose-Einstein kondenzat (osam). Kvantne faze polaritona u njemu su sinkronizirane i tvore jedan makroskopski kvantni objekt, koji se može detektirati mjerenjima fotoluminiscencije.

8. Grafikon koji prikazuje Bose-Einsteinov kondenzat

Pokazalo se da u ovom konkretnom stanju polaritonski kondenzat može puno učinkovitije riješiti problem optimizacije koji smo spomenuli kada smo opisivali kvantna računala od procesora temeljenih na kubitu. Autori britansko-ruskih studija pokazali su da se, kako se polaritoni kondenziraju, njihove kvantne faze raspoređuju u konfiguraciju koja odgovara apsolutnom minimumu složene funkcije.

"Na početku smo istraživanja potencijala polaritonskih dijagrama za rješavanje složenih problema", piše koautor Nature Materials prof. Pavlos Lagoudakis, voditelj Laboratorija za hibridnu fotoniku na Sveučilištu Southampton. "Trenutno skaliramo naš uređaj na stotine čvorova dok testiramo temeljnu procesorsku snagu."

U ovim eksperimentima iz svijeta suptilnih kvantnih faza svjetlosti i materije, čak se i kvantni procesori čine nečim nespretnim i čvrsto povezanim sa stvarnošću. Kao što vidite, znanstvenici ne rade samo na superračunalima sutrašnjice i strojevima prekosutra, već već planiraju što će se dogoditi prekosutra.

U ovom trenutku postizanje exascale će biti priličan izazov, tada ćete razmišljati o sljedećim prekretnicama na ljestvici flopa (9). Kao što ste mogli pretpostaviti, samo dodavanje procesora i memorije tome nije dovoljno. Ako je vjerovati znanstvenicima, postizanje tako moćne računalne snage omogućit će nam rješavanje megaproblema koji su nam poznati, poput dešifriranja raka ili analize astronomskih podataka.

9. Budućnost superračunala

Povežite pitanje s odgovorom

Što je sljedeće?

Pa, u slučaju kvantnih računala postavljaju se pitanja za što ih treba koristiti. Prema staroj poslovici, računala rješavaju probleme kojih bez njih ne bi bilo. Stoga bismo vjerojatno trebali prvo izgraditi ove futurističke superstrojeve. Tada će problemi nastati sami od sebe.

U kojim područjima kvantna računala mogu biti korisna?

Umjetna inteligencija. AI () radi na principu učenja kroz iskustvo, koje postaje sve točnije kako se prima povratna informacija i dok računalni program ne postane "pametan". Povratne informacije temelje se na izračunima vjerojatnosti brojnih mogućih opcija. Već znamo da Lockheed Martin, na primjer, planira koristiti svoje kvantno računalo D-Wave za testiranje softvera autopilota koji je trenutno previše složen za klasična računala, a Google koristi kvantno računalo za razvoj softvera koji može razlikovati automobile od orijentira.

Molekularno modeliranje. Zahvaljujući kvantnim računalima, bit će moguće precizno modelirati molekularne interakcije, tražeći optimalne konfiguracije za kemijske reakcije. Kvantna kemija je toliko složena da moderna digitalna računala mogu analizirati samo najjednostavnije molekule. Kemijske reakcije su kvantne po prirodi jer stvaraju vrlo zapletena kvantna stanja koja se međusobno preklapaju, tako da potpuno razvijena kvantna računala mogu lako procijeniti čak i najsloženije procese. Google već ima napredak u ovom području – modelirali su molekulu vodika. Rezultat će biti učinkovitiji proizvodi, od solarnih panela do lijekova.

Kriptografija. Sigurnosni sustavi danas ovise o učinkovitoj primarnoj generaciji. To se može postići s digitalnim računalima promatranjem svih mogućih čimbenika, ali sama količina vremena potrebnog za to čini "razbijanje koda" skupim i nepraktičnim. U međuvremenu, kvantna računala to mogu učiniti eksponencijalno, učinkovitije od digitalnih strojeva, što znači da će današnje sigurnosne metode uskoro postati zastarjele. Postoje i obećavajuće metode kvantne enkripcije koje se razvijaju kako bi se iskoristila jednosmjerna priroda kvantne isprepletenosti. Mreže širom grada već su demonstrirane u nekoliko zemalja, a kineski znanstvenici nedavno su objavili da uspješno šalju zapletene fotone s orbitirajućeg "kvantnog" satelita na tri odvojene bazne stanice natrag na Zemlju.

Financijsko modeliranje. Moderna tržišta su među najsloženijim sustavima koji postoje. Iako je razvijen znanstveno-matematički aparat za njihov opis i kontrolu, učinkovitost takvih aktivnosti još uvijek je uvelike nedovoljna zbog temeljne razlike između znanstvenih disciplina: ne postoji kontrolirano okruženje u kojem se eksperimenti mogu provoditi. Kako bi riješili ovaj problem, investitori i analitičari su se okrenuli kvantnom računarstvu. Jedna neposredna prednost je da je slučajnost svojstvena kvantnim računalima u skladu sa stohastičkom prirodom financijskih tržišta. Investitori često žele procijeniti distribuciju ishoda u vrlo velikom broju nasumično generiranih scenarija.

Vremenska prognoza. Glavni ekonomist NOAA Rodney F. Weiher tvrdi da gotovo 30% američkog BDP-a (6 bilijuna dolara) izravno ili neizravno ovisi o vremenskim prilikama. za proizvodnju hrane, transport i maloprodaju. Stoga bi sposobnost boljeg predviđanja aure bila vrlo korisna u mnogim područjima, a da ne spominjemo duže vrijeme predviđeno za zaštitu od prirodnih katastrofa. Britanski nacionalni meteorološki ogranak, Met Office, već je počeo ulagati u takve inovacije kako bi zadovoljio potrebe za snagom i skalabilnosti s kojima će se morati nositi od 2020. nadalje, te je objavio izvješće o vlastitim exascale računalnim potrebama.

Fizika čestica. Modeli fizike krutih čestica često su iznimno složena, zamršena rješenja koja zahtijevaju mnogo računalnog vremena za numeričke simulacije. To ih čini idealnima za kvantno računalstvo, a znanstvenici su to već iskoristili. Istraživači sa Sveučilišta u Innsbrucku i Instituta za kvantnu optiku i kvantne informacije (IQOQI) nedavno su koristili programabilni kvantni sustav za izvođenje ove simulacije. Prema publikaciji u Natureu, grupa je koristila jednostavnu verziju kvantnog računala u kojem su ioni izvodili logičke operacije, osnovne korake svakog računalnog izračuna. Simulacija je pokazala potpuno slaganje sa stvarnim eksperimentima opisane fizike. kaže teorijski fizičar Peter Zoller. -